Questão conceitual
Ao fecharmos o interruptor, a lâmpada acende quase instantaneamente, mesmo estando muito distante da usina geradora. Entretanto, os elétrons presentes nos fios deslocam-se, em média, muito lentamente.
Qual explicação descreve melhor o que acontece?
A) Os elétrons saem da usina e percorrem todo o caminho até a lâmpada quase à velocidade da luz.
B) Os elétrons já estão distribuídos pelo circuito. Ao fechar o interruptor, o campo elétrico se estabelece rapidamente e a energia é transferida até a lâmpada, embora o movimento médio dos elétrons seja lento.
C) O interruptor produz novos elétrons, que são enviados diretamente para a lâmpada.
D) A lâmpada já armazenava toda a energia necessária, e o interruptor apenas libera essa reserva.
Resolução segundo a Jornada da Energia
1. Observe o fenômeno
A lâmpada acende quase imediatamente após o fechamento do interruptor. Esse intervalo é muito menor que o tempo necessário para um elétron sair da usina e percorrer todo o caminho até a lâmpada.
2. Diferencie matéria e energia
Os elétrons não precisam sair da usina para chegar à lâmpada. Eles já estão distribuídos por todo o material condutor do circuito. Quando o interruptor é fechado, ocorre uma reorganização do campo elétrico, que permite a transferência de energia até a lâmpada.
3. Identifique o mecanismo
O campo elétrico se estabelece ao longo do circuito com velocidade muito elevada, determinada pelas características dos materiais e do meio. Por isso, a energia chega à lâmpada rapidamente, embora o deslocamento médio dos elétrons no fio seja lento.
4. Compare as alternativas
A alternativa A confunde a rápida transferência de energia com o lento deslocamento médio dos elétrons.
A alternativa C está incorreta porque o interruptor não produz elétrons.
A alternativa D também está incorreta, pois a lâmpada não mantém armazenada toda a energia necessária ao seu funcionamento.
A explicação compatível com o fenômeno é a apresentada na alternativa B.
Resposta correta: alternativa B.