Curto-circuito

Os curto-circuitos são assim chamados porque representam o caminho mais curto que a corrente elétrica pode realizar em um circuito. Para compreender melhor esse fenômeno, faremos uma análise detalhada de como ocorre um curto-circuito.

O circuito elétrico é o caminho que a corrente percorre entre os dois terminais de uma fonte de tensão. Normalmente ele é composto por um gerador de eletricidade e resistências elétricas, de forma que, quando o circuito é fechado, estabelece-se uma corrente elétrica entre os seus terminais. Observe a figura a seguir:

Um circuito elétrico é constituído por uma fonte de tensão e resistências elétricas nas quais é estabelecida uma corrente elétrica

Na figura, as duas resistências estão em paralelo. Sendo assim, a ddp em cada resistor é igual à tensão da fonte (V). Já a corrente elétrica é proporcional à resistência em cada resistor. Se as duas resistências forem iguais, então a corrente elétrica será igual nos dois resistores. Mas se diminuirmos o valor da resistência em R₁, haverá um aumento na corrente elétrica que passa por ele e também na corrente elétrica fornecida pela fonte.

Considerando agora um caso extremo, em que o valor de R₁ é bem próximo da resistência do condutor do circuito, a corrente elétrica que passa pelo pelo resistor é muito elevada, bem como a corrente que entra no circuito. Já a corrente no outro resistor, R₂, é praticamente nula. Esse tipo de situação é o que caracteriza um curto-circuito.

Resumindo, podemos utilizar a seguinte definição:

“Um curto-circuito ocorre quando a resistência elétrica em um circuito é muito pequena e a corrente elétrica que o atravessa atinge uma intensidade muito elevada.”

Esse aumento na corrente elétrica causa uma grande liberação de energia e, consequentemente, um superaquecimento dos condutores. Essa liberação de calor pode ser obtida matematicamente.

Primeiro utilizamos a Lei de Ohm para relacionar a corrente (i) com a tensão elétrica (V) e a resistência (R) de um circuito:

i = V
     R

Em seguida, calculamos a potência dissipada no resistor, que representa a quantidade de energia que é transformada em calor por efeito Joule, com a expressão:

P = V.i

Substituindo i, temos:

P = V²
      R

A partir da equação obtida, podemos concluir que a potência dissipada é inversamente proporcional ao valor da resistência. Assim, quanto menor a resistência, maior é a dissipação de energia elétrica no condutor. Note que, na equação acima, se R tende a zero (R→0), P tende ao infinito (P→∞).

A dissipação instantânea de energia que ocorre em um curto-circuito pode gerar faíscas e explosões, ocasionando vários danos nos circuitos elétricos, além de poder originar incêndios devastadores em residências e indústrias. Para evitar esse tipo de acidente, são utilizados os fusíveis e os disjuntores, que são dispositivos que detectam a alteração da corrente elétrica e interrompem sua passagem automaticamente.