“Bombeamento” de Cargas

Se quisermos fazer com que cargas elétricas atravessem um resistor, precisamos estabelecer uma diferença de potencial entre as extremidades do dispositivo. Para isso, poderíamos ligar as extremidades do resistor às placas de um capacitor carregado. O problema é que o movimento das cargas faria o capacitor se descarregar e, portanto, depois de certo tempo, o potencial seria o mesmo nas duas placas. Quando isso acontecesse, não haveria mais um campo elétrico no interior do resistor, e a corrente deixaria de circular.

Para produzir uma corrente constante, precisamos de uma “bomba” de cargas, um dispositivo que, realizando trabalho sobre os portadores de carga, mantenha uma diferença de potencial entre dois terminais. Um dispositivo desse tipo é chamado de fonte de tensão ou, simplesmente, fonte. Dizemos que uma fonte de tensão produz uma força eletromotriz , o que significa que submete os portadores de carga a uma diferença de potencial . O termo força eletromotriz, às vezes abreviado para fem, é usado, por questões históricas, para designar a diferença de potencial produzida por uma fonte de tensão, embora, na verdade, não se trate de uma força.

No Capítulo 26, discutimos o movimento de portadores de carga em um circuito em termos do campo elétrico existente no circuito; o campo produz forças que colocam os portadores de carga em movimento. Neste capítulo, vamos usar uma abordagem diferente, discutindo o movimento dos portadores de carga em termos de energia — uma fonte de tensão fornece a energia necessária para o movimento por meio do trabalho que realiza sobre os portadores.

Uma fonte muito útil é a bateria, usada para alimentar uma grande variedade de máquinas, desde relógios de pulso até submarinos. A fonte mais importante na vida diária, porém, é o gerador de eletricidade, que, por meio de ligações elétricas (fios) a partir de uma usina de energia elétrica, cria uma diferença de potencial nas residências e escritórios. As células solares, presentes nos painéis em forma de asa das sondas espaciais, também são usadas para gerar energia em localidades remotas do nosso planeta. Fontes menos conhecidas são as células de combustível dos ônibus espaciais e as termopilhas que fornecem energia elétrica a algumas naves espaciais e estações remotas na Antártida e outros locais. Nem todas as fontes são artificiais: organismos vivos, como enguias elétricas e até seres humanos e plantas, são capazes de gerar eletricidade.