Como funciona um interruptor de luz?

A maioria dos cômodos da sua casa terá um ou mais interruptores de parede usados para controlar luminárias ou tomadas elétricas. Nossas luminárias embutidas, luminárias pendentes, lustres e arandelas de parede geralmente são desligados e ligados ao apertar um interruptor de parede, geralmente posicionado perto de uma porta. Em salas sem luminárias montadas, esse interruptor de parede pode controlar uma tomada elétrica onde uma luminária de chão está conectada. Normalmente não pensamos muito no interruptor, mas sabemos algo sobre como os interruptores de parede funcionam e os diferentes tipos de interruptores disponíveis é importante se você deseja fazer reparos ou substituições no sistema.

Existem apenas três tipos de interruptores de parede usados para controlar luminárias: interruptor simples de um pólo (ON / OFF), interruptores de três vias e interruptores de quatro vias. Cada um desses tipos vem em diferentes estilos de operação, incluindo botão de alternância, oscilador e botão de pressão. Eles também podem estar disponíveis em interruptores tipo dimmer que permitem o controle variável do nível de iluminação de uma luminária. É importante escolher um switch que forneça a função de que você precisa.

Interruptores de pólo único (liga / desliga)

Um interruptor de um pólo é aquele que apenas DESLIGA ou LIGA as luzes de um local da parede. Por esse motivo, às vezes são chamados de interruptores de local único. Uma chave monopolar é mais facilmente identificada pelas marcações ON / OFF impressas na alavanca seletora; nenhum outro tipo de switch tem essas marcações.

Em termos técnicos, esta chave liga / desliga simples é conhecida como chave monopolar, single-throw (SPST). Um pólo único significa que apenas um fio quente pode ser conectado a ele. Um lance único significa que, quando você vira o nível, ele se conecta a apenas um outro fio de saída - o fio que vai para a luminária.

Em interruptores monopolares, há um portão de metal com mola dentro do interruptor que abre e fecha o circuito elétrico que conduz à luminária. Quando você alterna o nível para a posição LIGADO, o portão se fecha, completa o circuito e permite que a energia flua através do interruptor e avance para a luminária. Quando você vira a alavanca seletora para a posição OFF, o gateway se abre, interrompendo o fluxo de energia para a luminária.

Existem diferentes designs usados para o gateway interno em switches. Os tipos mais antigos são puramente mecânicos, com um braço de metal controlado por molas. Esses tipos podem se desgastar à medida que as molas perdem sua resiliência. Novos tipos de interruptores podem usar um frasco de mercúrio para conduzir eletricidade. Esses tipos não têm a característica "snap" quando a alavanca é virada e são consideravelmente mais duráveis do que os interruptores mecânicos. Às vezes comercializados como interruptores "silenciosos", são consideravelmente mais caros, mas raramente se desgastam.

Interruptores de três vias

Um interruptor de três vias é usado quando você deseja controlar uma luminária de dois locais de parede, como na parte superior e inferior de uma escada, ambas as extremidades de um corredor ou de duas portas de entrada em uma sala grande. Esta chave não tem marcações ON / OFF em sua alavanca.

Além de um parafuso de aterramento verde, as chaves de três vias têm três terminais de parafuso que têm funções muito diferentes, dependendo de onde a chave está localizada na configuração do circuito. Um terminal de parafuso de cor escura, chamado comum, é conectado a um fio quente que fornece energia para o switch da fonte de alimentação ou está conectado a um fio quente que fornece energia para a luminária. Os outros dois terminais de parafuso são de cor mais clara (geralmente latão) e se conectam a um par de fios, chamados viajantes, que passam entre os dois interruptores.

Internamente, um interruptor de três vias tem uma configuração mecânica em forma de "V". O ponto do V é o terminal onde o fio ativo que vem do painel de serviço (o fio da linha), ou que segue para a luminária (o fio da carga), é conectado. Os dois fios viajantes que passam entre os dois interruptores são conectados a terminais de parafuso viajantes ligados aos braços abertos no V.

Isso significa essencialmente que há dois caminhos possíveis pelos quais a eletricidade pode fluir para a luminária, e um caminho é concluído sempre que as duas alavancas do interruptor de parede estão na mesma posição - ambas para cima ou para baixo. Sempre que as alavancas estão em posições diferentes, não existe nenhum caminho e a luminária permanece escura. Esta configuração permite que qualquer um dos interruptores de parede LIGUE ou DESLIGUE a luminária a qualquer momento.

Em termos técnicos, um comutador de três vias é conhecido como um comutador de pólo único e dupla ação (SPDT). Um pólo único, novamente, significa que apenas um fio "quente" está conectado a ele. Mas esse switch também tem dois outros fios conectados a ele, e o termo double-throw significa que virar a alavanca alterna o caminho elétrico para frente e para trás entre os outros dois fios viajantes de saída que passam entre os dois switches.

Quatro interruptores

Um interruptor de quatro vias é usado quando você deseja controlar uma luminária de três ou mais locais. Muitas casas não precisam dessa configuração, mas uma casa grande com uma grande sala ou uma planta baixa espaçosa pode ser útil para controlar uma luz de teto de três ou mais locais. Por exemplo, um grande lustre de teto pode ser controlado por um interruptor na entrada frontal, outro na porta de passagem que conduz à garagem anexa e um terceiro interruptor posicionado no final do corredor que conduz aos quartos. Ou, em um corredor longo, pode ser útil controlar a luz do corredor a partir de interruptores posicionados perto de cada porta do quarto.

Um interruptor de 4 vias é usado em conjunto com um par de interruptores de três vias - um localizado na extremidade frontal do circuito, onde a energia é fornecida pela fonte, e o segundo no ponto onde a energia segue para a luminária. Entre os dois interruptores de três vias está um ou mais interruptores de quatro vias.

Visualmente, uma chave de quatro vias pode ser identificada por quatro terminais de parafuso no corpo da chave (além do parafuso de aterramento verde). Tecnicamente, um comutador de quatro vias é conhecido como um comutador de dois pólos e duas posições (DPDT). Isso significa que dois fios quentes (ou potencialmente quentes) são conectados a ele da fonte de alimentação - que, neste caso, são os fios viajantes que chegam do switch upstream na configuração do circuito. O elemento de duplo curso é fornecido pelos dois fios viajantes que passam da chave de quatro vias para a próxima chave.

Compreender exatamente como um interruptor de quatro vias e dois interruptores de três vias funcionam juntos para controlar uma luminária de todos os três locais pode ser difícil de visualizar. Essencialmente, o interruptor de quatro vias pode ser considerado como tendo um mecanismo interno em forma de "X" que alterna o caminho elétrico para frente e para trás entre os caminhos já estabelecidos entre os dois interruptores de três vias. Ele pode, portanto, reverter um caminho que está completo para interromper o fluxo de corrente (desligando assim a luminária), ou reverter um caminho que está quebrado para completar o circuito (ligando assim a luminária). Em outras palavras, um interruptor de quatro vias serve para abrir uma via elétrica fechada ou fechar uma via aberta.

Duas coisas para lembrar

Se você deseja substituir um dos seus interruptores existentes por um novo interruptor, um interruptor de temporizador ou um interruptor de dimmer, o novo controle precisa ter a mesma funcionalidade do interruptor que está substituindo. Ou seja, um switch de parede unipolar requer um dimmer unipolar ou tempo, e um switch de parede de três vias requer um dimmer ou temporizador de três vias. No entanto, dimmers e timers de quatro vias não estão disponíveis atualmente. Em configurações de interruptor de quatro vias, você pode substituir um ou ambos os interruptores de três vias por um dimmer ou temporizador, mas o interruptor de quatro vias precisará permanecer um interruptor simples.

Em segundo lugar, é importante lembrar que a energia nunca está totalmente DESLIGADA em um circuito de chave - a menos que você desligue a energia no disjuntor. Só porque um interruptor de parede está DESLIGADO e a luminária não está iluminada, não significa que os fios não estão carregando energia. A melhor prática é sempre desligar o disjuntor, mesmo que você esteja apenas trocando uma ou duas lâmpadas. Isso eliminará a possibilidade de que alguém ligue a energia do aparelho acionando um interruptor de parede.