O que é a eletricidade?

Basta pensar… sem eletricidade, você não seria capaz de desfrutar das mais variadas tecnologias na sua vida diária. Então, torradeiras, microondas, televisores, video games e etc, não existiriam. Que pensamento horrível! Mas não se preocupe. A eletricidade existe e nos permite aproveitar a vida de muitas maneiras.

Como a eletricidade é uma força natural que existe em nosso mundo, ela não precisava ser inventada. No entanto, ela precisava ser descoberta e compreendida. A maioria das pessoas dá crédito a Benjamin Franklin por descobrir a eletricidade.

Benjamin Franklin tinha uma das maiores mentes científicas de seu tempo. Ele se interessou por muitas áreas da ciência, fez muitas descobertas e inventou muitas coisas, incluindo óculos bifocais. Em meados de 1700, ele se interessou pela eletricidade.

Até aquela época, os cientistas conheciam e experimentavam principalmente a eletricidade estática. Benjamin Franklin deu um grande passo à frente. Ele teve a ideia de que a eletricidade tinha elementos positivos e negativos e que a eletricidade fluía entre esses elementos. Ele também acreditava que o relâmpago era uma forma dessa eletricidade fluindo.

Em 1752, Franklin conduziu seu famoso experimento com pipa. Para mostrar que o relâmpago era eletricidade, ele empinou uma pipa durante uma tempestade. Ele amarrou uma chave de metal na corda da pipa para conduzir a eletricidade.

Assim como ele pensou, a eletricidade das nuvens de tempestade foi transferida para a pipa e a eletricidade fluiu pela corda e deu-lhe um choque. Ele teve sorte de não ter se machucado, mas não se importou com o choque, pois provou sua ideia.

Com base no trabalho de Franklin, muitos outros cientistas estudaram eletricidade e começaram a entender mais sobre como ela funciona. Por exemplo, em 1879, Thomas Edison patenteou a lâmpada elétrica e nosso mundo ficou mais brilhante desde então!

Mas foi Benjamin Franklin realmente a primeira pessoa a descobrir a eletricidade? Talvez não! Na virada do século XVII, o cientista inglês William Gilbert estabeleceu a ciência subjacente ao estudo da eletricidade e do magnetismo. Inspirado pelo trabalho de Gilbert, outro inglês, Sir Thomas Browne, fez mais investigações e escreveu livros sobre suas descobertas. Gilbert e Browne são considerados os primeiros cientistas a usar o termo “eletricidade”.

Os cientistas encontraram evidências de que os povos antigos também podem ter experimentado eletricidade. Em 1936, foi descoberto um pote de barro que sugere que as primeiras baterias podem ter sido inventadas há mais de 2.000 anos. O pote de barro continha placas de cobre, liga de estanho e uma barra de ferro.

Poderia ter sido usado para criar uma corrente elétrica enchendo-o com uma solução ácida, como vinagre. Ninguém sabe para que o dispositivo foi usado, mas lança alguma luz sobre o fato de que as pessoas podem estar aprendendo sobre eletricidade muito antes de Benjamin Franklin!

A eletricidade está ao nosso redor – alimentando tecnologias como nossos telefones celulares, computadores, luzes, ferros de solda e condicionadores de ar. É difícil escapar disso em nosso mundo moderno. Mesmo quando você tenta escapar da eletricidade, ela ainda está em ação em toda a natureza, desde os relâmpagos em uma tempestade até as sinapses dentro do nosso corpo. Mas o que exatamente é eletricidade? Esta é uma pergunta muito complicada e, à medida que você se aprofunda e faz mais perguntas, realmente não há uma resposta definitiva, apenas representações abstratas de como a eletricidade interage com o ambiente.

A eletricidade é um fenômeno natural que ocorre em toda a natureza e assume muitas formas diferentes. Neste blog vamos nos concentrar na eletricidade atual: o material que alimenta nossos aparelhos eletrônicos. Nosso objetivo é entender como a eletricidade flui de uma fonte de energia através de fios, acendendo LEDs, girando motores e alimentando nossos dispositivos de comunicação. A eletricidade é brevemente definida como o fluxo de carga elétrica, mas há muito por trás dessa afirmação simples. O que são as cargas? Como se movem? Para onde eles vão? Como uma carga elétrica causa movimento mecânico ou faz as coisas acenderem? Tantas perguntas! Para começar a explicar o que é eletricidade, precisamos ampliar, além da matéria e das moléculas, os átomos que compõem tudo com que interagimos na vida.

Enxergando os átomos.

Para entender os fundamentos da eletricidade, precisamos começar focando nos átomos, um dos blocos básicos de construção da vida e da matéria. Os átomos existem em mais de cem formas diferentes como elementos químicos como hidrogênio, carbono, oxigênio e cobre. Átomos de muitos tipos podem se combinar para formar moléculas, que constroem a matéria que podemos ver e tocar fisicamente.
Os átomos são minúsculos , estendendo-se no máximo até cerca de 300 picômetros de comprimento (isso é 3×10 -10 ou 0,0000000003 metros). Uma moeda de cobre (se realmente fosse feita de 100% de cobre) teria 3,2 x 10 22 átomos (32.000.000.000.000.000.000.000 átomos) de cobre dentro dela.
Mesmo o átomo não é pequeno o suficiente para explicar o funcionamento da eletricidade. Precisamos mergulhar mais um nível e examinar os blocos de construção dos átomos: prótons, nêutrons e elétrons.

Um átomo é construído com uma combinação de três partículas distintas: elétrons, prótons e nêutrons. Cada átomo tem um núcleo central, onde os prótons e nêutrons são densamente compactados. Ao redor do núcleo há um grupo de elétrons em órbita. Um modelo de átomo é útil para entender como um átomo é construído. Um núcleo central de prótons e nêutrons é cercado por elétrons em órbita.

Cada átomo deve ter pelo menos um próton nele. O número de prótons em um átomo é importante, pois define qual elemento químico o átomo representa. Por exemplo, um átomo com apenas um próton é hidrogênio, um átomo com 29 prótons é cobre e um átomo com 94 prótons é plutônio. Essa contagem de prótons é chamada de número atômico do átomo.

O parceiro do núcleo do próton, os nêutrons, serve a um propósito importante; eles mantêm os prótons no núcleo e determinam o isótopo de um átomo. Eles não são críticos para nossa compreensão da eletricidade, então não vamos nos preocupar com eles neste tutorial.

Os elétrons são críticos para o funcionamento da eletricidade (observe um tema comum em seus nomes?) Em seu estado mais estável e equilibrado, um átomo terá o mesmo número de elétrons que prótons. Como no modelo de átomo de Bohr abaixo, um núcleo com 29 prótons (tornando-o um átomo de cobre) é cercado por um número igual de elétrons.

À medida que nossa compreensão dos átomos evoluiu, também evoluiu nosso método para modelá-los. O modelo de Bohr é um modelo de átomo muito útil à medida que exploramos a eletricidade.

Os elétrons do átomo não estão todos para sempre ligados ao átomo. Os elétrons na órbita externa do átomo são chamados de elétrons de valência. Com força externa suficiente, um elétron de valência pode escapar da órbita do átomo e se tornar livre. Elétrons livres nos permitem mover a carga, que é a essência da eletricidade. Falando em cobrança…

As cargas…

Como mencionamos no início deste blog, a eletricidade é definida como o fluxo de carga elétrica. Carga é uma propriedade da matéria – assim como massa, volume ou densidade. É mensurável. Assim como você pode quantificar quanta massa algo tem, você pode medir quanta carga ele tem. O conceito chave com carga é que ela pode vir em dois tipos: positiva (+) ou negativa (-) .

Para mover a carga, precisamos de portadores de carga , e é aí que nosso conhecimento de partículas atômicas – especificamente elétrons e prótons – vem a calhar. Os elétrons sempre carregam uma carga negativa, enquanto os prótons são sempre carregados positivamente. Os nêutrons (fiel ao seu nome) são neutros, não têm carga. Ambos os elétrons e prótons carregam a mesma quantidade de carga, apenas um tipo diferente.

Um modelo de átomo de lítio (3 prótons) com as cargas marcadas.
A carga de elétrons e prótons é importante, porque nos fornece os meios para exercer uma força sobre eles.

Forca eletrostatica!

Força Eletrostática

A força eletrostática (também chamada de lei de Coulomb ) é uma força que opera entre cargas. Ele afirma que cargas do mesmo tipo se repelem, enquanto cargas de tipos opostos são atraídas umas às outras. Os opostos se atraem e os iguais se repelem.

A quantidade de força que atua sobre duas cargas depende da distância entre elas. Quanto mais próximas duas cargas ficam, maior a força (ou empurrando ou afastando) se torna.

Graças à força eletrostática, os elétrons afastam outros elétrons e são atraídos pelos prótons. Essa força faz parte da “cola” que mantém os átomos juntos, mas também é a ferramenta que precisamos para fazer os elétrons (e cargas) fluírem!

Cargas fluindo

Agora temos todas as ferramentas para fazer as cargas fluírem. Os elétrons nos átomos podem atuar como nosso portador de carga , porque cada elétron carrega uma carga negativa. Se pudermos libertar um elétron de um átomo e forçá-lo a se mover, podemos criar eletricidade.

Considere o modelo atômico de um átomo de cobre, uma das fontes elementares preferidas para fluxo de carga. Em seu estado equilibrado, o cobre tem 29 prótons em seu núcleo e um número igual de elétrons orbitando ao seu redor. Os elétrons orbitam a distâncias variadas do núcleo do átomo. Os elétrons mais próximos do núcleo sentem uma atração muito mais forte pelo centro do que aqueles em órbitas distantes. Os elétrons mais externos de um átomo são chamados de elétrons de valência , estes requerem a menor quantidade de força para serem liberados de um átomo.

Este é um diagrama de átomos de cobre: ​​29 prótons no núcleo, cercados por bandas de elétrons circulando. Os elétrons mais próximos do núcleo são difíceis de remover, enquanto o elétron de valência (anel externo) requer relativamente pouca energia para ser ejetado do átomo.
Usando força eletrostática suficiente no elétron de valência – empurrando-o com outra carga negativa ou atraindo-o com uma carga positiva – podemos ejetar o elétron da órbita ao redor do átomo, criando um elétron livre.

Agora considere um fio de cobre: matéria cheia de inúmeros átomos de cobre. Como nosso elétron livre está flutuando em um espaço entre os átomos, ele é puxado e estimulado pelas cargas circundantes nesse espaço. Nesse caos, o elétron livre eventualmente encontra um novo átomo para se prender; ao fazê-lo, a carga negativa desse elétron ejeta outro elétron de valência do átomo. Agora, um novo elétron está vagando pelo espaço livre procurando fazer a mesma coisa. Este efeito em cadeia pode continuar e criar um fluxo de elétrons chamado corrente elétrica.

Abaixo: Um modelo muito simplificado de cargas fluindo através de átomos para produzir corrente.

Condutividade

Alguns tipos elementares de átomos são melhores que outros na liberação de seus elétrons. Para obter o melhor fluxo de elétrons possível, queremos usar átomos que não segurem muito firmemente seus elétrons de valência. A condutividade de um elemento mede quão firmemente ligado um elétron a um átomo.

Elementos com alta condutividade, que possuem elétrons muito móveis, são chamados de condutores . Esses são os tipos de materiais que queremos usar para fazer fios e outros componentes que auxiliam no fluxo de elétrons. Metais como cobre, prata e ouro são geralmente nossas melhores escolhas para bons condutores.

Elementos com baixa condutividade são chamados de isolantes . Os isolantes servem a um propósito muito importante: eles impedem o fluxo de elétrons. Isoladores populares incluem vidro, borracha, plástico e ar.

Eletricidade Estática ou Corrente

Antes de prosseguirmos, vamos discutir as duas formas que a eletricidade pode assumir: estática ou corrente. Ao trabalhar com eletrônicos, a eletricidade atual será muito mais comum, mas a eletricidade estática também é importante para se entender.

Eletricidade estática

A eletricidade estática existe quando há um acúmulo de cargas opostas em objetos separados por um isolante. A eletricidade estática (como em “em repouso”) existe até que os dois grupos de cargas opostas possam encontrar um caminho entre si para equilibrar o sistema.

Quando as cargas encontram um meio de equalização, ocorre uma descarga estática . A atração das cargas torna-se tão grande que elas podem fluir até mesmo pelos melhores isolantes (ar, vidro, plástico, borracha, etc.). Descargas estáticas podem ser prejudiciais dependendo do meio pelo qual as cargas viajam e para quais superfícies as cargas estão sendo transferidas. As cargas que se equalizam através de um entreferro podem resultar em um choque visível à medida que os elétrons que viajam colidem com os elétrons no ar, que ficam excitados e liberam energia na forma de luz.

Um dos exemplos mais dramáticos de descarga estática é o relâmpago . Quando um sistema de nuvens reúne carga suficiente em relação a outro grupo de nuvens ou ao solo da Terra, as cargas tentarão se igualar. À medida que a nuvem se descarrega, grandes quantidades de cargas positivas (ou às vezes negativas) correm pelo ar do solo para a nuvem, causando o efeito visível com o qual todos estamos familiarizados.

A eletricidade estática também existe familiarmente quando esfregamos balões em nossa cabeça para deixar nosso cabelo em pé, ou quando nos arrastamos pelo chão com chinelos felpudos e damos um choque no cachorro da família (acidentalmente, é claro). Em cada caso, a fricção de diferentes tipos de materiais transfere elétrons. O objeto que perde elétrons fica carregado positivamente, enquanto o objeto que ganha elétrons fica carregado negativamente. Os dois objetos são atraídos um pelo outro até que possam encontrar uma maneira de se igualar.

Trabalhando com eletrônica, geralmente não temos que lidar com eletricidade estática. Quando fazemos isso, geralmente estamos tentando proteger nossos componentes eletrônicos sensíveis de serem submetidos a uma descarga estática. As medidas preventivas contra a eletricidade estática incluem o uso de pulseiras ESD (descarga eletrostática) ou a adição de componentes especiais em circuitos para proteção contra picos de carga muito altos.

Circuitos

Para fluir, a corrente elétrica requer um circuito : um circuito fechado e interminável de material condutor. Um circuito pode ser tão simples quanto um fio condutor conectado de ponta a ponta, mas circuitos úteis geralmente contêm uma mistura de fios e outros componentes que controlam o fluxo de eletricidade. A única regra quando se trata de fazer circuitos é que eles não podem ter lacunas isolantes neles.

Se você tem um fio cheio de átomos de cobre e deseja induzir um fluxo de elétrons através dele, todos os elétrons livres precisam de algum lugar para fluir na mesma direção geral. O cobre é um ótimo condutor, perfeito para fazer as cargas fluírem. Se um circuito de fio de cobre estiver quebrado, as cargas não podem fluir pelo ar, o que também impedirá que qualquer uma das cargas do meio vá a qualquer lugar.

Por outro lado, se o fio foi conectado de ponta a ponta, todos os elétrons têm um átomo vizinho e podem fluir na mesma direção geral.

Campos Elétricos

Temos um controle sobre como os elétrons fluem através da matéria para criar eletricidade. Isso é tudo que existe para a eletricidade. Bem, quase todos. Agora precisamos de uma fonte para induzir o fluxo de elétrons. Na maioria das vezes, essa fonte de fluxo de elétrons virá de um campo elétrico.

O que é um campo?

Um campo é uma ferramenta que usamos para modelar interações físicas que não envolvem nenhum contato observável . Os campos não podem ser vistos porque não têm aparência física, mas o efeito que têm é muito real.

Estamos todos subconscientemente familiarizados com um campo em particular: o campo gravitacional da Terra , o efeito de um corpo maciço atraindo outros corpos. O campo gravitacional da Terra pode ser modelado com um conjunto de vetores todos apontando para o centro do planeta; independentemente de onde você esteja na superfície, você sentirá a força empurrando você em direção a ela.

A força ou intensidade dos campos não é uniforme em todos os pontos do campo. Quanto mais longe você estiver da fonte do campo, menos efeito o campo terá. A magnitude do campo gravitacional da Terra diminui à medida que você se afasta do centro do planeta.

À medida que exploramos os campos elétricos em particular, lembre-se de como o campo gravitacional da Terra funciona, ambos os campos compartilham muitas semelhanças. Os campos gravitacionais exercem uma força sobre objetos de massa e os campos elétricos exercem uma força sobre objetos carregados.

Campos Elétricos

Os campos elétricos são ferramentas importantes para entender como a eletricidade começa e continua a fluir. Os campos elétricos descrevem a força de puxar ou empurrar em um espaço entre cargas . Comparado com o campo gravitacional da Terra, os campos elétricos têm uma grande diferença: enquanto o campo da Terra geralmente só atrai outros objetos de massa (já que tudo é significativamente menos massivo), os campos elétricos afastam as cargas com a mesma frequência.

A direção dos campos elétricos é sempre definida como a direção que uma carga de teste positiva se moveria se fosse lançada no campo. A carga de teste deve ser infinitamente pequena, para evitar que sua carga influencie o campo.

Podemos começar construindo campos elétricos para cargas positivas e negativas solitárias. Se você deixar cair uma carga de teste positiva perto de uma carga negativa, a carga de teste será atraída para a carga negativa . Assim, para uma única carga negativa, desenhamos nossas setas de campo elétrico apontando para dentro em todas as direções. Essa mesma carga de teste caída perto de outra carga positiva resultaria em uma repulsão para fora, o que significa que desenhamos setas saindo da carga positiva.

Os campos elétricos de cargas simples. Uma carga negativa tem um campo elétrico para dentro porque atrai cargas positivas. A carga positiva tem um campo elétrico externo, afastando-se como cargas.

Grupos de cargas elétricas podem ser combinados para criar campos elétricos mais completos.

O campo elétrico uniforme acima aponta para longe das cargas positivas, em direção às negativas. Imagine uma pequena carga de teste positiva caindo no campo eletrônico; deve seguir a direção das setas. Como vimos, a eletricidade geralmente envolve o fluxo de elétrons – cargas negativas – que fluem contra campos elétricos.

Os campos elétricos nos fornecem a força de empurrão que precisamos para induzir o fluxo de corrente. Um campo elétrico em um circuito é como uma bomba de elétrons: uma grande fonte de cargas negativas que podem impulsionar elétrons, que fluirão através do circuito em direção à massa positiva de cargas.

Potencial Elétrico (Energia)

Quando aproveitamos a eletricidade para alimentar nossos circuitos e aparelhos estamos realmente transformando energia. Os circuitos eletrônicos devem ser capazes de armazenar energia e transferi-la para outras formas, como calor, luz ou movimento. A energia armazenada em um circuito é chamada de energia potencial elétrica.

Energia? Energia potencial?

Para entender a energia potencial, precisamos entender a energia em geral. A energia é definida como a capacidade de um objeto realizar trabalho em outro objeto, o que significa mover esse objeto a alguma distância. A energia vem em muitas formas , algumas podemos ver (como mecânica) e outras não (como química ou elétrica). Independentemente da forma em que está, a energia existe em um dos dois estados : cinético ou potencial.

Um objeto tem energia cinética quando está em movimento. A quantidade de energia cinética de um objeto depende de sua massa e velocidade. A energia potencial , por outro lado, é uma energia armazenada quando um objeto está em repouso. Ele descreve quanto trabalho o objeto poderia fazer se colocado em movimento. É uma energia que geralmente podemos controlar. Quando um objeto é colocado em movimento, sua energia potencial se transforma em energia cinética.

Vamos voltar a usar a gravidade como exemplo. Uma maçã parada imóvel no topo da árvore tem muita energia potencial (armazenada). Uma vez que a maçã cai – puxada pelo campo gravitacional – acelera em direção ao solo. À medida que a maçã acelera, a energia potencial é convertida em energia cinética (a energia do movimento). Eventualmente, toda a energia da maçã é convertida de potencial para cinética e, em seguida, passada para o que quer que ela atinja. Quando a maçã está no chão, ela tem uma energia potencial muito baixa.

Energia Potencial Elétrica

Para introduzir lentamente a qualquer coisa com energia potencial, temos que realizar trabalho movendo-a ao longo de uma distância. No caso da bola de boliche, o trabalho vem de carregá-la por 163 andares, contra o campo de gravidade. Da mesma forma, o trabalho deve ser feito para empurrar uma carga positiva contra as setas de um campo elétrico (para outra carga positiva ou para longe de uma carga negativa). Quanto mais para cima no campo a carga vai, mais trabalho você tem que fazer. Da mesma forma, se você tentar puxar uma carga negativa para longe de uma carga positiva – contra um campo elétrico – você terá que realizar trabalho.

Para qualquer carga localizada em um campo elétrico, sua energia potencial elétrica depende do tipo (positivo ou negativo), quantidade de carga e sua posição no campo. A energia potencial elétrica é medida em unidades de joules ( J ).

Potencial elétrico

O potencial elétrico baseia-se na energia potencial elétrica para ajudar a definir quanta energia é armazenada em campos elétricos . É outro conceito que nos ajuda a modelar o comportamento dos campos elétricos. Potencial elétrico não é a mesma coisa que energia potencial elétrica!

Em qualquer ponto de um campo elétrico, o potencial elétrico é a quantidade de energia potencial elétrica dividida pela quantidade de carga naquele ponto. Ele tira a quantidade de carga da equação e nos deixa com uma ideia de quanta energia potencial áreas específicas do campo elétrico podem fornecer. O potencial elétrico vem em unidades de joules por coulomb ( J/C ), que definimos como um volt (V).

Em qualquer campo elétrico existem dois pontos de potencial elétrico que são de grande interesse para nós. Há um ponto de alto potencial, onde uma carga positiva teria a maior energia potencial possível, e há um ponto de baixo potencial, onde uma carga teria a menor energia potencial possível.

Um dos termos mais comuns que discutimos na avaliação de eletricidade é tensão . Uma tensão é a diferença de potencial entre dois pontos em um campo elétrico. A tensão nos dá uma ideia de quanta força de empurrão um campo elétrico tem.

Com energia potencial e potencial em nosso cinturão, temos todos os ingredientes necessários para produzir eletricidade atual. Vamos fazer isso!

Eletricidade em Ação!

Depois de estudar física de partículas, teoria de campo e energia potencial, agora sabemos o suficiente para fazer a eletricidade fluir. Vamos fazer um circuito!

Primeiro vamos rever os ingredientes que precisamos para fazer eletricidade:

A definição de eletricidade é o fluxo de carga . Normalmente, nossas cargas serão transportadas por elétrons de fluxo livre.
Elétrons carregados negativamente são frouxamente presos a átomos de materiais condutores. Com um pequeno empurrão, podemos liberar elétrons dos átomos e fazê-los fluir em uma direção geralmente uniforme.

Um circuito fechado de material condutor fornece um caminho para que os elétrons fluam continuamente.
As cargas são impulsionadas por um campo elétrico . Precisamos de uma fonte de potencial elétrico (tensão), que empurre os elétrons de um ponto de baixa energia potencial para uma energia potencial mais alta.

Um curto-circuito

As baterias são fontes de energia comuns que convertem energia química em energia elétrica. Eles têm dois terminais, que se conectam ao resto do circuito. Em um terminal há um excesso de cargas negativas, enquanto todas as cargas positivas se aglutinam no outro. Esta é uma diferença de potencial elétrico apenas esperando para agir!

Bateria com cargas
Se conectarmos nosso fio cheio de átomos de cobre condutores à bateria, esse campo elétrico influenciará os elétrons livres carregados negativamente nos átomos de cobre. Simultaneamente empurrados pelo terminal negativo e puxados pelo terminal positivo, os elétrons no cobre se moverão de átomo em átomo, criando o fluxo de carga que conhecemos como eletricidade.

Após um segundo do fluxo de corrente, os elétrons se moveram muito pouco – frações de centímetro. No entanto, a energia produzida pelo fluxo de corrente é enorme , especialmente porque não há nada neste circuito para retardar o fluxo ou consumir a energia. Conectar um condutor puro diretamente em uma fonte de energia é uma má idéia . A energia se move muito rapidamente pelo sistema e é transformada em calor no fio, que pode rapidamente se transformar em fio derretido ou fogo.

Um curto-circuito

Em vez de desperdiçar toda essa energia, sem falar na destruição da bateria e do fio, vamos construir um circuito que faça algo útil! Geralmente um circuito elétrico transferirá energia elétrica para alguma outra forma – luz, calor, movimento, etc. Se conectarmos uma lâmpada à bateria com fios no meio, teremos um circuito simples e funcional.

Esquema: Uma bateria (esquerda) conectada a uma lâmpada (direita), o circuito é concluído quando o interruptor (superior) fecha. Com o circuito fechado, os elétrons podem fluir, empurrados do terminal negativo da bateria através da lâmpada, para o terminal positivo.

Enquanto os elétrons se movem em um ritmo lento, o campo elétrico afeta todo o circuito quase instantaneamente (estamos falando da velocidade da luz rápida). Os elétrons em todo o circuito, seja no potencial mais baixo, no potencial mais alto ou ao lado da lâmpada, são influenciados pelo campo elétrico. Quando a chave se fecha e os elétrons são submetidos ao campo elétrico, todos os elétrons do circuito começam a fluir aparentemente ao mesmo tempo. As cargas mais próximas da lâmpada darão um passo no circuito e começarão a transformar a energia elétrica em luz (ou calor).