Eletrônica Básica

UNIDADE DE MEDIDA DE TENSÃO

  A tensão entre dois pontos pode ser medida através de instrumentos. A unidade de medida de tensão é o volt (v). Em algumas situações a unidade padrão se torna inconveniente. A unidade de medida de comprimento, por exemplo, não é adequada para expressar o cornprimento de um objeto pequeno, utilizando-se um submúltiplo, como o cm. ou o mm. A unidade de medida de tensão (volt) também tem múltiplos e submúltiplos, adequados a cada situação. Por exemplo, na eletricidade é usado o volt e o quilovolt, e na eletrônica o volt e o milivolt.

 

Denominação

 

Símbolo

Valo com relação ao volt

Múltiplos

Megavolt

MV

1000000V

Quilovolt

KV

1000V

Unidade

Volt

V

-

Submultiplos

Milivolt

mV

0,001V

Microvolt

V

0,000001V

  A existência de tensão é condição fundamental para o funcionamento de todos os aparelhos elétriws. A partir dosta unidade, foram desenvolvidos dispositivos que tem a capacidade de criar um desequilíbrio elétrico entre dois pontos, dando origem a uma tensão elétrica. Estes dispositivos são denominados genericamente de foorrtes geracloras cde tensão.

Existem vários tipos de fontes geradoras de tensão, entre os quais citam-se:

  -pilhas

  -baterias

  -geradores(máquinas que geram tensão).

por uma pilha ao longo do tempo.

 

MEDIDA DE TENSÃO CC

 

A medida de tensão CC consiste na utilização correta de um instrumento com o objetivo de determinar a tensão presente entre dois pontos. A medição pode ser usada para determinar a tensão fornecida por uma fonte geradora de tensão CC.

Existem dois tipos de instrumento através dos quais se pode medir tensão CC.

 

  - Voltímetro ou milivoltímetro

  - Multímetro

 

CORRENTE

 

Corrente elétrica é o fluxo de elétrons através de um condutor em um circuito elétrico.

A corrente é medida em termos de uma unidade chamada ampére. O número de amperes exprime a quantidade de corrente que está fluindo no circuito. Uma lâmpada elétrica, por exemplo, wnsome 0,25 amperes (a abreviação é A) da fonte de tensão.

Uma lâmpada de 100 watts consome aproximadamente 1 A de uma tomada doméstica de 115V. Alguns ferros elétricos, torradeiras e aquecedores usam lOA. L'ma bateria de automóvel fornece l00A ou mais ao motor de arranque.

 

VALORES GRANDES e PEQUENOS

 

Os valores de tensão e corrente podem ser muito grandes ou pequenos. Como não é prático falar-se ou escrever-se SOO.OOOV ou 0.003 A inventaram-se unidades mais convenientes. Usando-se este sistema as quantidades mencionadas acima se tornam 500 quilovolts (500 kV) e 3 miliampères (3 mA), respectivamente. U'm quilovolt representa 1000 volts e um miliampère, 0,001 ampère A tabela que se segue o ajudará na conversão.

A tabela que se segue o ajudará na convenção.

Quando vc vê

Faça isso para converter

Exemplo

Mega ou M

Multiplique por 1.000.000

2MV são 2.000.000V

Quilo ou K

Multiplique por 1.000

5KA são 5.000A

Mili ou m

Divida por 1.000

7mV são 0.007V

Micro ou

Divida por 1.000.000

9A são 0,000009

Nano ou n

Divida por 1.000.000.000

5nV são 0.000000005

Pico ou p

Divida por 1.000.000.000.000

4pA são 0,000000000004

 

CORRENTE CONTÍNUA

Uma corrente que tem sempre o mesmo sentido é chamada de eorrente contínua. As pilhas secas e as baterias são fontes de corrente contínua. Alguns tipos de geradores elétricos também fornecem corrente contínua.

 

EXISTE TAlMBÉM TENSÃO CONTÍNUA?

 

Sim. U'ma tensão que dá origem a uma corrente contínua e não varia no tempo é chamada de tensão contínua. A abreviação de corrente contínua é CC, sendo assim a tensão contínua é chamada de tensão CC.

 

SENTIDO DA CORRENTE

 

Marcando os terminais de uma fonte de tensão com os sinais maís(+) e menos(-), indicamos o sentido em que a corrente circula no circuito. Há dois sistemas para descrever o sentido da corrente - o convencional e o eletrônico.

A teoria da corrente convencional foi a primeira a ser elaborada. Seu precursor foi Benjamin Franklin e eIa ainda é usada em muitos livros de engenharia. Diz-se que a corrente convencional sai do terminal positivo da fonte de tensão, atravessa o circuito e volta para o terminal negativo da fonte.

A teoria da corrente eletrônica é mais recente, permite uma explicação mais clara da passagem de corrente através do circuito. Esta teoria diz que a corrente sai do terminal negativo(-), atravessa o circuito e volta ao terminal positivo(+) da fonte de tensão.

A corrente é que faz todo o trabalho necessário para o funcionamento de qualquer dispositivo elétric,o ou eletrônico. seja qual for a aplicação, entretanto, é necessário que exista um caminho contínuo entre os dois terminais de uma fonte de tensão para que possa existir corrente.

 

TENSÃO ALTERNADA

 

A tensão alternada tem origens mecânicas e eletromagnéticas, por exemplo, os geradores nas hidrelétricas que através de mecanismos aproveitam enormes quedas d'água para girarem turbinas que produzirão uma variação elétrica em seus terminais de saída. Tal variação elétrica é conseqüência da rotação de indutores internos que cortam imensos campos magnéticos criados por imãs. Esta variação se torna senoidal devido à forma circular da turbina.

A tensão gerada varia ora negativa ora positiva no tempo como ilustrado na figura abaixo.

 

CORRENTE ALTERNADA

 

Uma corrente que muda de sentido a intervalos regulares é chamada corrente alternada (CA). A corrente alternada apresenta certas características muito úteis. Os dois motivos principais para usarmos a corrente alternada são:

Motivo 1: As tomadas domésticas fornecem tensão alternada. Esta tensão é produzida por geradores localizados a muitos quilômetros de distância. Nos primeiros dias da eletricidade usava-se CC para fins domésticos. Entretanto a CC só pode percorrer curtas distâncias.

A CA pode ser facilmente transformadas para valores mais altos ou mais baixos. Essa característica torna possível transmitir economicamente a CA a longas distâncias. Em conseqüência, pode-se construir usinas geradoras de CA em fontes remotas de potência hidráulica e fornecer essa eletricidade a consumidores distantes. Um bom exemplo desta explicação é a usina geradora de Paulo Afonso, que fornece eletricidade a Fortaleza, situada a centenas de quilômetros de distância.

Motivo 2: Muitas formas de energia, como o som e as ondas de rádio, por exemplo, são regiões de pressão alternadamente máxima e mínima. Quando essas ondas são transformadas em eletricidade, como o telefone, a corrente resultante também é alternada e o som é portanto transmitido fielmente.

 

LEI DE OHM

Um cientista alemão, George Simon Ohm, após observar os fenômenos relacionados com a tensão e a corrente elétrica, enunciou sua lei:

  "Todo condutor opõe uma resistência ao movimento das cargas por ele; tal propriedade recebe o nome de resistência elétrica e depende das dimensões geométricas do condutor, do material que o constitui e da temperatura em que ele se encontra; a resistência elétrica de um condutor limita a corrente elétrica que por ele pode circular sob a ação de uma dada diferença de potencial nele aplicada."

A unidade de resistência elétrica é o ohm e representa a resistência de um condutor pelo qual circula uma corrente de 1 A, quando se Ihe aplica uma ddp de 1 V. R (resistência)= V(ddp)/ I(corrente) R (ohms) = V(volts)/ I (ampéres)

A lei de Ohm pode ser então enunciada da seguinte forma:

"A intensidade da corrente elétrica I, permanente num condutor, a temperatura constante é igual à diferença de potencial V, entre seus extremos, dividida pela resistência R, do condutor."

 

I (corrente) = V(ridp)/R (resistência)

Das duas primeiras equações, ainda podemos escrever:

V (ddp) = I (corrente) x R (resistência)

 

 RESISTORES

 

No que se diz respeito à sua capacidade de conduzir corrente elétrica todos os materiais podem ser classificados como isolantes, semicondutores e condutores. Isolantes como borracha e vidro não deixam facilmente passar uma corrente elétrica. Os condutores como o cobre e o alumínio deixam passar uma corrente sem quase nenhuma oposição. Os semicondutores deixarão passar uma corrente elétrica, porém com alguma oposição. Um resistor é exemplo de um componente semicondutor.

Toda vez que uma corrente Bui através de um resistor ocorrem dois efeitos:

- Sempre há produção de calor.

- Sempre ocorre uma queda de tensão.

Existem três aplicações principais para resistores. Você deve sempre lembrar-se disto ao estudar circuitos elétricos.

 

- Os resistores são usados para limitar corrente.

- Ds resistores são usados para introduzir uma queda de tensão.

- Os resistores são usados para gerar calor.

 

A figura mostra exemplos destas aplicações. 

 Na figura (a) a velocidade do motor de cc é controlada mudando a intensidade da corrente que passa pelo mesmo. Quando a chave for desligada não haverá fluxo de corrente e o motor pára. Quando a chave está na posição ALTA VELOCIDADE , não há resistência no circuito e a corrente máxima flui através do motor. Com a chave na posição BAIXA VELOCIDADE, a corrente do motor deve fluir através do resistor R. O efeito do resistor é reduzir a corrente no motor, com isto diminui a velocidade.

  A figura B mostra como um resistor pode ser usado como divisor de tensão. Uma lâmpada de 3V deve ser ligada a uma fonte de 12V. Se você ligar a lâmpada diretamente à bateria ela irá queimar-se. Ligando-a em série com o resistor conforme indicado na ilustração, a lâmpada não irá queimar-se. A queda de tensão sobre o resistor é de 9V e os 3V restantes sofrem queda sobre a lâmpada. Observe que a soma das quedas de tensão deve ser igual à tensão aplicada que é de 12V neste caso. Isto é sempre certo.

 

O QUE É UM OHM ?

 

A resistência é o valor da oposição ao fluxo de corrente no circuito. É medida em ohms. Um ohm é a unidade que diz quanta oposição um resistor oferece ao fluxo de corrente. Quanto maior a resistência em ohms, maior é a oposição à corrente.

Valores maiores de resistência são expressos em KILOHMs e MEGAOHMs.

Um kilohms representa 1000 ohms, assim como um megaohms representa 1000000 de ohms.

Existem vários tipos de matérias de que são construídos os resistores, como por exemplo:

o carvão, o óxido metálico, o silício e o germânio. Dependendo do material de que é construído o resistor podemos lhe dar nomes.

Existem vários tipos de resistores dentre quais podemos destacar : os resistores de carvão ,

os de fio, os varistores (resistores que variam sua resistência de acordo com a tensão aplicada

em cima dos seus terminais), os termistores (resistores que variam sua resistência de acordo com

a temperatura em que se encontra ), LDRs (resistores que variam sua resistência de acordo com a

incidência de luz no mesmo), e os potênciometros que são resistores reguláveis manualmente.

Os resistores tem características fundamentais que são essenciais para sua identificação.

Tais características são: código de cores , potência, tolerância e tipo como citado acima. POTÊNCIA é o trabalho realizado pelo resistor em forma de calor ,ou seja, dissipação máxima de calor que o resistor pode liberar.

TOLERÂNCIA é a variação do valor que um resistor pode ter sem comprometer o funcionamento do circuito. A tolerância também é representada do mesmo modo que o valor do resistor. Geralmente existem tolerâncias de 1 %, 2%, 5%, 10% e 20%. Por exemplo um resistor de 10 ohms com uma tolerância de 10% ,pode variar seu valor para I 1 ohms ou para 9 ohms sem comprometer o funcionamento de nenhum circuito para qual ele foi projetado.

CÓDIGO DE CORES é um código usado para identificar o valor do resistor no seu corpo fsico. Alguns resistores apresentam números decimais diretamente gravados em seu corpo.

O código de cores é representado por faixas coloridas gravadas no corpo do resistor sendo que cada faixa representa um valor determinado.

As cores que determinam o código de cores são apresentadas na tabela abaixo.

Seu valor é de 2.200 ohms, sendo que a primeira faixa representa o número 2, a segunda faixa também o número 2, a terceira faixa a quantidade de zeros a serem incluídos e a quarta faixa indica a tolerância de 10%.

 

Um resistor com as seguintes faixas:

1- verde

2- azul

3- ouro

4- sem cor

 

Seu valor é de 5,6 ohms, sendo que a primeira faixa representa o número 5, a segunda faixa o número 6, a terceira representa o fator multiplicativo (no caso 0,1 ) e na quarta faixa a tolerância que no caso é de 20%.

 

ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES

 

Os resistores podem ser associados de tal forma que apresentem cargas resistivas a uma fonte de tensão. Tais associações podem ser série, paralela ou mista.

 

ASSOCIAÇÕES EM SÉRIE

 

Em um circuito série, cada resistor é ligado um após o outro em seqüência, sendo que liga-se apenas um terminal de cada resistor ao seu próximo, como ilustra a figura abaixo.

 

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