História dos circuitos elétricos

Junko Kimura/Getty Images O primeiro-ministro japonês Junichiro Koizumi ri enquanto um balão se mantém colado ao seu corpo devido à eletricidade estática

As primeiras investigações sobre a eletricidade estática aconteceram séculos atrás. A eletricidade estática é a transferência de elétrons produzida pela fricção, como quando a pessoa esfrega um balão de borracha na própria roupa. Uma faísca ou fluxo de corrente de duração muito curta pode ocorrer quando objetos portadores de carga entram em contato, mas não existe fluxo elétrico contínuo. Na ausência de uma corrente contínua, não pode existir aplicação útil da eletricidade.

A invenção da bateria - capaz de produzir um fluxo contínuo de corrente - tornou possível o desenvolvimento dos primeiros circuitos elétricos. Alessandro Volta inventou a primeira bateria, a pilha voltaica, em 1800. Os primeiros circuitos utilizavam uma bateria e eletrodos imersos em um recipiente cheio de água. O fluxo da corrente pela água produzia hidrogênio e oxigênio.

A primeira aplicação ampla dos circuitos elétricos para uso prático foi a iluminação elétrica. Pouco depois que Thomas Edison inventou a lâmpada incandescente, ele procurou aplicações práticas para o produto por meio do desenvolvimento de um sistema completo de geração e distribuição de energia. O primeiro sistema desse tipo nos Estados Unidos foi a Pearl Street Station, no centro de Manhattan, que fornecia eletricidade para alguns quarteirões de Nova York, primordialmente para iluminação.

Uma das classificações dos circuitos tem a ver com a natureza do fluxo da corrente. Os circuitos mais antigos eram acionados a bateria, ou seja, por uma corrente constante que fluía sempre na mesma direção. Esse é o sistema de corrente contínua, ou CC. O uso da corrente contínua se manteve no período inicial de desenvolvimento dos circuitos elétricos. Um grande problema do sistema CC é que as estações de energia só podiam servir a uma área de cerca de 2,5 km², devido à perda de energia na transmissão.

Em 1883, engenheiros se propuseram a aproveitar o grande potencial de energia hidrelétrica das Cataratas de Niágara, a fim de atender às necessidades de energia da cidade de Buffalo, no Estado de Nova York. Ainda que a energia gerada no local posteriormente viesse a abastecer também a cidade de Nova York e pontos ainda mais distantes, inicialmente havia um problema de distância. Buffalo ficava a apenas 25 quilômetros das quedas d'água, mas a idéia não era praticável até que Nikola Tesla a viabilizasse, como veremos na próxima seção.