Corrente elétrica escolhe o caminho com menor resistência?

21 de março, 2024 às 20:33 | Postado em Corrente contínua e alternada, Eletricidade

Olá professor. Sempre ouvimos que a corrente elétrica sabe ou procura o melhor caminho ou caminho com menor resistência. Mas como isso ocorre já que ela não “advinha” ? Vi um vídeo que um rapaz fez um labirinto de circuitos onde só um flui a corrente, mas ele mediu potenciais elétricos em vários pontos. Então a corrente “inundou” todo o circuito e fluiu pelo mais curto ? Poderia dar uma explicação sobre isso ? Grato

De fato corrente elétrica nada escolhe e é uma “licença poética” atribuir a ela a capacidade de escolha.

As cargas livres em condutores (valendo não apenas para elétrons mas para quaisquer outras cargas com mobilidade, como por exemplo, íons em condutores iônicos) tem o seu movimento de deriva dependente do campo elétrico existente na região onde acontece a corrente elétrica. A densidade de corrente elétrica em um particular local de um circuito depende da intensidade do campo elétrico ali existente e da condutividade elétrica do material que conduz.

Ou seja, haverá corrente elétrica, ou cargas livres em movimento de deriva, em qualquer região onde existir, além delas, um campo elétrico não nulo.

Por simplicidade consideremos um nó em uma região de um circuito onde existe uma associação em paralelo de dois resistores. Como é bem sabido a diferença de potencial elétrico é então a mesma nos dois resistores, o que implica que internamente a qualquer dos dois resistores existe um campo elétrico. Como existem cargas livres na massa condutora de ambos os elementos, deve haver então corrente elétrica em cada um deles, ou seja, se esses condutores forem metálicos, haverá elétrons livres em movimento de deriva em cada ramo ligado ao nó.

Suponhamos agora que acontecesse o que consideras (e que possivelmente o vídeo que referes induz erroneamente a acreditar), isto é, existir corrente elétrica apenas no caminho com menor resistência elétrica. Para não existir corrente no outro condutor, não deveria existir campo elétrico internamente a este ramo condutor. Mas não existindo campo elétrico naquele ramo, ao longo do ramo não existiria diferença de potencial elétrico (ddp), violando então a propriedade que afirma que a ddp entre dois pontos quaisquer É INDEPENDENTE do caminho que conecta um ponto ao outro. Ou seja, se existisse corrente apenas em um dos ramos em paralelo, haveria violação das leis fundamentais do eletromagnetismo.

O que pode acontecer é que a corrente elétrica seja suficientemente pequena no ramo com maior resistência elétrica para que aparentemente não exista ali corrente pois aparentemente nada acontece ali. Ou seja, pode acontecer que o efeito esperado para a corrente elétrica naquele ramo (por exemplo acender uma lâmpada) não ocorra simplesmente porque a intensidade da corrente seja inferior ao valor que produziria um efeito notório.

A questão 14 do teste ao final do artigo Teste para verificar se o respondente possui concepções científicas sobre corrente elétrica em circuitos simples trata de uma situação na qual aparentemente não existe corrente elétrica.

Vide também:

Como explicar esses circuitos elétricos com chave?

O entendimento completo do circuito elétrico

“Docendo discimus.” (Sêneca)