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Resistores Variáveis O que é um resistor variável? Os resistores variáveis, permitem que o valor da sua resistência elétrica, possa ser alterado. Como vemos na figura 1, há muitos tipos de resistores variáveis, cada qual serve para uma determinada aplicação. Também na figura 1, vemos que há vários formatos para um determinado tipo, como por exemplo para os “Trimpot”. Os trimpot costumam ser componentes de pequeno tamanho, diferente dos reostatos por exemplo (a figura não está em escala). A variação da resistência, pode ser feita de diversas formas, como podemos ver nessa figura: Girando um eixo (potenciômetro), uma fenda (trimpots), ou ainda deslizando uma aba (potenciômetro deslizante e reostato). Embora a figura 1 mostre vários tipos de resistores variáveis, essa é na verdade, uma amostragem muito reduzida, pois esses componentes são encontrados nos mais diversos formatos e especificações, alguns reostatos por exemplo, são muito grandes e pesados. Resistores Variáveis - Módulo 3.5 Resitores Variáveis Resistores - Fixos Tabela de Cores - Módulo 3.2 Conceitos Básicos - Módulo 3.1 Valores Comerciais - Módulo 3.3 Materiais de Resistores - Módulo 3.4 Resistores - Variáveis Resist. Variáv. Conceito - Módulo 3.5 Definição Tipos de Resistores Variáveis Potenciômetro e Trimpot - Módulo 3.6 Reostato e Varistor - Módulo 3.7 Potenciômetro Digital e Fotoresistor Termistores NTC e TPC - Módulo 3.9 Resistores SMD - Módulo 3.10 Associação de Resitores - Módulo 3.11 T ipos de Resistores Variáveis: Há vários tipos de resistores variáveis, os mais comuns, e que veremos em detalhes, são mostrados a seguir: Potenciômetro, Trimpot, Resistor digital, Reostato, Varistor Termistor NTC, Termistor PTC Topo

Tensão Elétrica e Diferença de Potencial (DDP) Para entendermos o que é Tensão Elétrica vamos usar a figura 1. Nesta figura é mostrada uma pilha de 1,5 Volts, dessas que encontramos facilmente no comércio. Repare que na parte superior, há um sinal de (+) chamado de Polo positivo e, na parte de baixo um sinal de (-) denominado Polo negativo . No polo positivo, há um excesso de cargas positivas e, no lado oposto, um acúmulo de cargas negativas. Diferença de Potencial (DDP) Quando há uma diferença de cargas entre dois pontos, dizemos que, há uma Diferença de Potencial (ou DDP). Quando há Diferença de Potencial (DDP) entre dois pontos, há uma tensão entre eles. Tensão Elétric a - Módulo 1.2 Eletrôni ca Analógica Átomos - Módulo 1.1 Introdução - Módulo 1.0 Tensão elétrica - Módulo 1.2 Diferença de potencial Definição de Volt Tensões AC e DC Símbolos de tensão Corrente elétrica - Módulo 1.3 Tensão e Corrente DC e AC Resistência elétrica - Módulo 1.5 Potência e Energia - Módulo 1.6 A unidade de Tensão Elétrica é o VOLT e é representada pela letra V. Há dois tipos de tensão Elétrica: DC e AC. As tensões medidas (em Volts), podem ser de dois tipos: Tensão Contínua (DC) – Mostrado no osciloscópio, por um traço contínuo, Tensão alternada (AC) – A imagem mostrada em um osciloscópio é uma senoide. A figura 2, mostra as formas de onda, observadas em um osciloscópio Observação – Quer saber mais sobre Osciloscópio ou Multímetro , clique em cima Fonte de Tensão DC - Símbolo Os símbolos mais comuns para representar uma fonte de tensão DC, são mostrados na figura 3. Como há duas polaridades (positiva e negativa), é necessário representa-las. O positivo é o sinal de + e o negativo o sinal de -. No nosso texto usaremos a palavra Tensão ou Voltagem com o mesmo significado. Fontes de Tensão Fontes de tensão, são componentes ou equipamentos, que fornecem energia elétrica. As Pilhas e Baterias, são exemplos de produtos que fornecem energia e, os Geradores, são outro exemplo de fornecedores tensão elétrica. Fonte de Tensão DC - Exemplos As tensões DC, são fornecidas normalmente por pilhas, baterias, geradores, etc. como mostrado na figura 4. É importante ressaltar que as tensões DC, podem variar enormemente em valores de tensão, e em capacidade de carga. O valor da tensão como vimos, é dado em Volts, e a carga, refere-se “ao tempo” que essa carga dura, veja o exemplo a seguir: No mercado há vários tamanhos de pilhas com a mesma tensão, 1,5 V por exemplo. Você encontrará estas pilhas, com tamanhos variados. Umas mais grossas e outras mais finas. Por experiência, sabemos que as mais grossas “duram” mais do que as mais finas, porque há mais carga nas primeiras (mais grossas) do que nas mais finas. Fonte de Tensão AC A principal fonte de tensão AC, são as tomadas elétricas, encontradas em nossas casas, e nos ambientes mais diversos. As tensões AC, nas tomadas, normalmente são 110 ou 220 Volts Fonte de Tensão AC - Símbolo O símbolo da tensão AC, pode ser visto na fig. 5 Um pouco mais sobre Tensões - A maioria dos equipamentos eletrônicos (televisões, celulares, etc), usam tensões DC, mesmo quando ligados a uma tomada elétrica. No televisor por exemplo, há uma placa eletrônica interna, que transforma a tensão AC em DC, nos celulares, essa transformação é feita, pelo transformador externo, que acompanha o celular. Eletrodomésticos (geladeiras, micro ondas, etc.), usam em geral tensão AC, embora nas placas eletrônicas desses eletrodomésticos, seja usado DC - As tensões podem variar muito (de valores muito pequenos a valores muito grandes), por isso costumam-se usar múltiplos ou submúltiplos para designá-las. Uma Rede Elétrica de alta tensão AC, pode ter por exemplo, 150.000 volts. Neste caso usamos o múltiplo K (K=1000) e assim representamos a tensão por 150 KV. Já em circuitos eletrônicos é comum ter tensões de, por exemplo, 0,300 volts. Neste caso usamos o submúltiplo mili (mili=0,001 neste caso, do Volt à 1 V = 1000 mV) e assim representamos a tensão por 300 mV Quer saber mais sobre múltiplos, submultiplos, etc, clique aqui . PERIGO Sempre que você vir o símbolo ao lado, é sinal de perigo. Ele informa que, o circuito eletrônico, ou elétrico em questão, pode trazer riscos à sua integridade física. Pode haver riscos de choque, que podem variar de um pequeno choque (às vezes imperceptível), a risco de morte. Tenha sempre muito cuidado ao manusear circuito eletrônicos, evite acidentes, não negligencie, não use “vou dar meu jeito”, “componente quebra-galho”, e assim por diante. Siga sempre as instruções do manual. Para saber mais sobre cuidados com o manuseio da eletricidade, clique aqui. Topo

Capacitores - Módulo 4.0 Capacitores O capacitor é um componente elétrico, cuja função principal função, é armazenar energia elétrica e, liberando-a depois gradativamente . Os capacitores são usados nas mais diversas funções em circuitos eletrônicos, sendo de uso muito comum e frequente. Um capacitor é feito de condutores elétricos, separados por um isolante. Esse isolante é chamado de dielétrico, e não permite que os condutores se toquem. Os capacitores executam a função de armazenar energia elétrica, sob a forma de cargas elétricas (opostas) em cada um dos condutores. Essas cargas, produzem uma diferença de potencial (tensão estática) entre os dois condutores, e é denominada de Campo eletrostático. Existem muitos tipos diferentes de capacitores (Eletrolítico, Cerâmica, Poliéster, Tântalo, etc ), executando muitas funções distintas, porém, todos funcionam sob o mesmo princípio, armazenam cargas elétricas (figura 1). Capacitores - Módulo 4.0 Componentes Eletrônicos Passivos Capacitores Conceitos - Módulo 4.0 O que é um capacitor Como funciona o capacitor Capacitância Símbolo Tipos de Capacitores - Módulo 4.1 Capacitores SMD - Módulo 4.2 Ligação de Capacitores - Módulo 4.3 Indíce do conteúdo de Capacitores Como funciona um capacitor? Um capacitor (por exemplo, eletrolítico) consiste em duas ou mais placas condutoras (metálicas) paralelas que não estão conectadas entre si, nem se tocam. São separadas eletricamente pelo ar ou por algum material isolante, (mica, cerâmica, plástica ou alguma forma de um gel líquido, como usado em capacitores eletrolíticos), figura 2. Devido a esta camada isolante, a corrente não pode fluir através do capacitor, pois está bloqueada, permitindo assim, que uma tensão esteja presente em todas as placas sob a forma de cargas elétricas. As placas metálicas condutoras de um capacitor podem ter diversos formatos, dependendo da sua aplicação e da sua tensão nominal. Como sabemos, existem dois tipos de carga elétrica, carga positiva (prótons) e carga negativa (elétrons). Quando uma tensão CC é aplicada em um capacitor, a carga positiva (q+ ) se acumula rapidamente em uma placa, enquanto uma carga negativa (q- ) se acumula na outra placa, conforme mostra a figura 2. Quando as placas estão totalmente carregadas, uma diferença de potencial se forma devido a esta carga existente entre as duas placas. Uma vez que o capacitor atinge a condição de estado estável, uma corrente elétrica é incapaz de fluir através do próprio capacitor, devido às propriedades isolantes do dielétrico usado para separar as placas. Quando o capacitor está totalmente carregado, a tensão aplicada é igual à tensão Vc. Capacitância: A capacitância pode ser definida como sendo a propriedade que alguns componentes ou dispositivos têm de armazenar cargas elétricas, na forma de campo eletrostático. A capacitância, cujo símbolo é a letra C, é medida em Farad (F) . Na prática, 1 Farad, é um valor muito elevado, por isso, em geral, nos circuitos, eletrônicos, o valor máximo encontrado é de mF (miliFarads), mas frequentemente menores ainda, da ordem de µF (microFarads) ou menor. A figura 2 é a forma mais simples de capacitor. Pode ser construído usando duas placas metálicas, a uma certa distância e paralelas entre si. O valor de capacitância em Farads é função da área de superfície das placas condutoras e da distância de separação entre elas. Capacitância Símbolo de Capacitor A figura 3 mostra o símbolo do capacitor. Há dois tipos de capacitores: Polarizados e não polarizados No primeiro caso, os terminais do capacitor, podem ser colocados (soldados) em qualquer posição. No Capacitor polarizado, os terminais do mesmo vêm assinalados positivo (+) e negativo (-) e é necessário montá-los na posição correta, obedecendo as polaridades. Unidades de capacitância No dia-a-dia, no manuseio de circuitos eletrônicos nos deparamos não com Farads mas seus submúltiplos, conforme mostrado a seguir: Microfarad (μF) 1μF = 1/1,000,000 = 0.000001 = 10 ^ (-6) F (dez elevado a menos 6) (^ =elevado ) Nanofarad (nF) 1nF = 1/1,000,000,000 = 0.000000001 = 10^(-9) F (dez elevado a menos 9) Picofarad (pF) 1pF = 1/1,000,000,000,000 = 0.000000000001 = 10^(-12) F (dez elev ado a menos 12) Topo Índice Indice conteúdo de Capacitores Conceitos Fundamentais Módulo 4.0 O que é um Capacitor Como funciona um capacitor Ca pacitância Símbolo do capacitor Saiba mais... Tipos de capacitores Módulo 4.1 Capacitores polarizados Capacitores não polarizados Como identificar os valores dos capacitores Capacitores de Poliester Metalizado Saiba mais... Capacitores SMD Módulo 4.2 Capacitores SMD - definição Códigos de capacitores SMD Capacitor eletrolítico com valores marcados Capacitor eletrolítico com valores em código Saiba mais... Ligação de capacitores Módulo 4 .3 Definição Capacitores em Paralelo Capacitores em S érie Saiba mais... Topo

Circuito em Paralelo Nesta seção, veremos circuitos em paralelo. Como o próprio nome sugere, os componentes eletrônicos (ou elétricos), estão em paralelo na ligação desse circuito. A figura 1, mostra componentes ligados em paralelo. Observe que não interessa a forma do layout, pois são só formas diferentes de interligação de dois resistores (ou capacitores). Estas formas representam sempre, uma ligação em paralelo. Circuitos em Paralelo - Módulo 2.3 Eletrônica Analógica Circuitos em Série - Módulo 2.2 Circuitos em Paralelo - Módulo 2.3 Introdução - Módulo 2.0 Circuitos Eletr. básicos- Módulo 2.1 Exemplos de circuitos em paralelo Resistor equivalente Circuito em Série e Paralelo - Módulo 2.4 Proteção em Circuitos Eletrônicos - Módulo 2.5 Na figura 2, temos à esquerda, um circuito eletrônico em paralelo com resistores, e à direita, com lâmpadas (dessas que usamos em nossa residência). Repare que agora, a corrente se subdivide nos diversos “ramais” (no caso da figura 2, esses ramais seriam representados por i1 e i2 ). É importante ressaltar que, não importa o número de ramais, a corrente total i será sempre igual à soma de todas as correntes desses ramais: I= i1 + i2 (no nosso caso) Relembrando o que aprendemos, sabemos que um resistor tem como função “dificultar” a passagem da corrente. Parece lógico, que se um resistor tiver um valor maior que o outro, oferecerá uma resistência maior e, consequentemente uma corrente menor. Agora baseado na figura 3, veja se isso acontece, e qual o valor dessas correntes. Com a lógica que vimos no parágrafo anterior, i1 tem que ser menor que i2. Será? Usando mais uma vez a lei de Ohm; A tensão é a mesma para os dois resistores, então i1=V/R1 e i2=V/R2 . Fazendo as contas: I1 = 0,02 ou 20 mA I2 = 0,2 ou 200 mA Como i = i1 + i2 i = 220 mA Resistor equivalente Aqui calculamos a corrente em cada resistor, e depois somamos as correntes, porem há outro método, visto a seguir, usando a fórmula do resistor equivalente. Resistor equivalente Resistor equivalente, é um resistor hipotético, que substituiria os demais resistores . Veja a seguir. Quando temos vários resistores em paralelo, podemos usar as seguintes fórmulas (figura 4), para calcular o resistor equivalente. Com dois resistores, que é caso mais comum, usamos a fórmula mostrada, para esse caso. Para três ou mais resistores, usamos a fórmula apropriada, levando em conta que, um quarto resistor, seria representado por R4, e assim por diante. Topo

Retificador de meia onda com capacitor de suavização A maioria dos aparelhos eletrônicos usa tensão DC. Por isso frequentemente é necessário transformar a tensão AC em tensão DC. A figura 9 mostrou que utilizando diodo é possível eliminar a parte negativa da senoide. Isso, porém não é suficiente, então recorre-se ao uso de um capacitor como mostrado na figura 11. A função do capacitor é suavizar a forma da onda quando ele está no modo “descarga”. Quanto maior a capacitância maior será a suavização, mas há limites tanto no custo quanto no tamanho dos tipos de suavização dos capacitores usados. O capacitor vai se carregando, conforme o valor de tensão da senoide vai subindo. Quando a senoide chega ao valor máximo, chamado valor de pico, o capacitor está carregado com esse valor máximo de tensão. Agora o valor da tensão da senoide vai caindo, porém o capacitor vai descarregando devagar (a linha reta em azul, entre os dois picos) até que o valor da tensão da senoide voltar a subir, e assim sucessivamente. O resultado é uma saída que não é uma reta contínua, mas serrilhada como mostrado. Para o circuito retificador monofásico de meia onda usando um diodo, não é muito prático tentar reduzir a tensão de ondulação apenas pelo uso do capacitor. Neste caso para resolver isso, usa-se um "Retificação de Onda Completa". Na prática, o retificador de meia onda é pouco usado. Retificadores com diodos Módulo 7.2 Conceitos básicos - Módulo 7.1 O que é um diodo Junção NP Como é feito um diodo Símbolo Polaridade de um diodo Diodo em tensão contínua DC, diretamente polarizado Diodo em tensão contínua DC, inversamente polarizado Curva característica diodo Silício Diodo em tensão alternada AC Retificadores com diodos Módulo 7.2 Retificador de meia onda Retificador de onda completa Diodos de potência Diodo Zener Diodo LED Acoplador ótico Retificador de Onda Completa O uso de um Retificador de Onda Completa permite que a saída tenha muito menos ondulação do que a do retificador de meia onda produzindo uma forma de onda de saída muito mais suave. Em um circuito retificador de onda completa típico, usam-se 4 diodos de retificação individuais conectados em uma configuração “bridge” (ponte) de malha fechada para produzir a saída desejada. O transformador tem enrolamento primário conectado à rede elétrica, e o secundário é ligado à ponte de diodos e a carga, conforme mostrado na figura 12. Os quatro diodos rotulados D 1 a D 4 estão dispostos em “pares de séries” com apenas dois diodos (no esquema com as mesma cores), conduzindo corrente durante cada meio ciclo. Meio ciclo positivo Durante o meio ciclo positivo da alimentação, os diodos D1 e D3 conduzem em série enquanto os diodos D2 e D4 são polarizados inversamente (cortados) e a corrente flui através da carga como mostrado abaixo. Meio ciclo negativo Durante o meio ciclo negativo da alimentação, os diodos D2 e D4 conduzem em série, mas os diodos D1 e D3 cortam, pois agora são polarizados inversamente. A corrente que flui através da carga é a mesma direção de antes. O Capacitor ajuda a melhorar a saída DC do retificador e, ao mesmo tempo, reduz a variação CA da saída retificada. Os capacitores aumentam ainda mais o nível médio de saída CC, pois o capacitor atua como um dispositivo de armazenamento. Ainda assim sempre haverá uma pequena ondulação (ripple em inglês) Comparação entre Meia Onda e Onda Completa Os retificadores de onda completa têm algumas vantagens fundamentais sobre o retificador de meia onda. A tensão de saída do retificador de onda total tem, muito menos ondulação do que a do retificador de meia onda, produzindo uma forma de onda de saída mais suave, como podemos ver na figura 13. Embora possamos usar quatro diodos de potência individuais para fazer um retificador de ponte de onda completa, os componentes do retificador de ponte pré-fabricados estão disponíveis em uma grande variedade de tamanhos diferentes, de tensão e corrente (ver figura 14), e que podem ser soldados diretamente em uma placa de circuito impresso. Retificador onda completa Diodos de Potência Os diodos de potência são similares em funcionamento aos diodos de sinal, porém suas principais características são: • Maior capacidade de corrente direta • Maior capacidade de tensão reversa • Maior queda de tensão direta. O mesmo se aplica às Pontes Retificadoras. Na figura 15, a Ponte à direita é usada para correntes de até 100 ampères, por isso trabalha com alta potência. Diodos e Potência Aplicações usuais de Diodos e Pontes retificadoras Em Circuitos eletrônicos • Retificação de tensão (conversão CA para CC). Os diodos são usados em configurações de retificador e clipper essencialmente. • Polarizador de circuito - Quando há necessidade de polarização para uma operação adequada, impedindo o fluxo de corrente na direção errada. • Retificação de onda completa: uma ponte de diodos é usada para este propósito. Circuitos elétricos • Eles podem ser usados em corrente alternada. Por exemplo, para obter duas potências de aquecimento em secadores de cabelo, um diodo é colocado em série com o resistor de aquecimento, obtendo-se uma temperatura menor. Quando se quer a obter a potência máxima, esse diodo é curto circuitado pelo acionamento de um interruptor. Topo Diodo Zener O diodo Zener, é um diodo especial, pois as suas características de “funcionamento” se dão dentro da região de corte São especialmente projetados para ter uma Tensão de Quebra Reversa baixa e especificada (dada pelas especificações do Zener), que será no final, a razão de ser de um diodo Zener. Um diodo convencional bloqueia qualquer fluxo de corrente através de si mesmo quando inversamente polarizado, no entanto o Zener, assim que a tensão inversa atinge um valor predeterminado (isto é, o cátodo torna-se mais positivo que o ânodo), o diodo zener começa a conduzir na direção oposta. Resumindo, quando a tensão inversa aplicada ao diodo zener excede a tensão nominal do dispositivo, ocorre um processo interno na camada de depleção do semicondutor, permitindo que uma corrente comece a fluir através do diodo Zener, evitando que haja um aumento dessa tensão reversa. O ponto de tensão no qual a tensão através do diodo zener fica estável é chamado de “tensão do zener” e é representado por (Vz) figura 16. Há uma ampla faixa de tensões reversas para diodos zener, e essas tensões podem variar muito. Assim há diodos de menos de um volt a algumas centenas de volts. Diodo Zener Símbolo de um Diodo Zener O símbolo de um diodo Zener é mostrado na figura 16. A tensão reversa (Vz) assim como a corrente (Iz) também estão indicados. Pode haver uma pequena variação no desenho do símbolo do diodo Zener, em relação ao mostrado, se houver dúvida consulte os dados do fabricante. Curva Característica do Diodo Zener Como vemos, o diodo é usado com corrente reversa, ou seja, é aplicado uma tensão reversa. A figura 17 mostra a curva característica da tensão versus corrente. O diodo zener tem uma região característica (lado da polarização inversa) em que o valor de tensão negativa, é quase uma constante, independentemente do aumento do valor de corrente, desde que a corrente do diodo zener permaneça inferior a Iz max O fato de que a tensão através do diodo na região de ruptura é quase constante acaba por ser uma característica importante do diodo zener, uma vez que pode ser usado nos tipos mais simples de aplicações de regulador de tensão. Aplicações do doido Zener Como a tensão de regulagem do Zener permanece praticamente constante, a principal aplicação desse diodo, é como regulador de tensão, em fontes de alimentação. A figura 18 mostra um circuito simples, com o uso de um Zener como regulador. ,Neste circuito temos: Uma fonte de entrada de 12 V, Resistor de 400 ohms e um Zener de 7,5 V. No circuito, o valor do resistor tem que ser de tal ordem, que não permita a ruptura do zener. Como calculamos: Sabemos que V=RI, mas V, é igual a Ve (entrada) – Vz (zener) ou, 12 V–7,5 V = 4,5 V. Como I=V/R logo, I=4,5/400 isto dá aproximadamente 0,011 A ou 11 mA. Este é o valor de Iz, muito abaixo do valor de ruptura. Observação : A análise deste circuito, foi feita de maneira superficial (de propósito), levando em conta o nível de conteúdo proposto. Por exemplo, a carga (um motor por exemplo) à qual poderá ser ligada esta fonte, modificará os valores de corrente, e isto deverá ser levado em conta, quanto ao valor dos demais componentes. Topo Diodo LED Nos semicondutores, há uma categoria de componentes optoeletrônicos, capazes de produzir radiação de luz na área do espectro visível de seres humanos. Um desses componentes são os LED’s. Diodo LED O diodo LED, acrônimo de Diodo Emissor de Luz, é um componente eletrônico com o mesmo funcionamento básico do diodo de silício, porém com construção bem diferente. Também contém uma junção PN, que ao ser polarizado diretamente, emite radiação de luz. Feito com compostos metálicos e gases nos semicondutores, os díodos LED, têm uma tensão entre 1.5Volt e 3.2Volt (é necessário conhecer as características técnicas do diodo, pois este valor varia de acordo com seu comprimento de onda), para permitir a passagem de corrente entre 10 e 30 mA através de sua junção, e, emitir luz. A luz pode ter cores diferentes dependendo do tipo de material usado. Este fenômeno é chamado de "eletroluminescência", é possível somente quando o diodo é polarizado diretamente. Embora possa ser encontrado em diversas formas (díodos LED diferem um do outro em cores e formas, tamanhos e potências), o formato mais comum tem um formato esférico, figura 19. Identificação dos terminais Os terminais podem ser distinguidos: o ânodo é o terminal mais longo, o outro é o cátodo. Além disso, há um entalhe, área achatada figura 20. Lembre-se, para operar em um circuito elétrico, as polaridades devem ser respeitadas. Para o uso de um diodo de LED, é sempre necessário conectar um resistor em série com ele, pela simples razão de limitar a passagem de corrente e não destruir a junção interna. Símbolo de um LED O símbolo de um diodo LED é mostrado ao lado. Os dois símbolos são válidos, porém o mais usual, é o do lado esquerdo da figura. Tipos de diodo emissor de luz A história dos leds, ou melhor da eletroluminescência, tem mais de 100 anos, porém somente nos anos 1970, foram produzidos leds com bastante luminosidade e a um custo acessível Ao misturar uma variedade de compostos de metais e gases aos semicondutores, é possível fabricar leds nas principais cores, além de infra vermelho e ultra violeta (estes dois não visíveis). Como os LEDs são dispositivos de estado sólido, eles podem ser extremamente pequenos e duráveis e proporcionam uma vida útil muito maior do que as fontes de luz normais. Na figura 19 (à direita), é mostrada uma lâmpada afeita com diodos do tipo SMD. Topo Acoplador Ótico Acoplador Ótico Outra aplicação útil de diodos emissores de luz é o acoplamento óptico. Um acoplador ótico, é um dispositivo eletrônico único que consiste em um diodo emissor de luz combinado com um fotodiodo, foto transistor ou foto Triac, como mostrado na figura 21. O funcionamento consiste na transmissão de um sinal luminoso pelo Led (entrada), e a recepção por um Fotodiodo (saída) desse sinal. O que o acoplador ótico faz, é basicamente separar fisicamente entre si, dois circuitos. Dessa forma é mantido o isolamento elétrico entre dois circuitos. Imagine que seja necessário operar ou controlar um equipamento que funcione com baixa tensão, porém sendo “alimentado” por uma tensão de rede de valor bem alto. Nessas condições, o uso de um acoplador ótico é necessário para garantir esse isolamento elétrico entre as duas partes. Um acoplador ótico (também chamado de opto-isolador) consiste em um corpo de plástico à prova de luz que possui tensões de ruptura típicas entre o circuito de entrada (fotodiodo) e o circuito de saída (foto transistor) de até 5000 volts. A figura 21 mostra dois acopladores óticos, um com um fotodiodo e o outro com um foto transistor. À esquerda nessa figura, um Circuito Integrado (CI) de um Acoplador ótico. Topo

Regiões de funcionamento de um transistor Nos itens anteriores, foi visto como polarizar adequadamente um transistor, e se mudarmos os valores de tensão dessas polarizações, o que acontece? Neste caso o transistor pode operar de três maneiras diferentes: • Região ativa - o transistor opera co mo um amplificador de sinais. • Saturação - o transistor opera como uma chave ligada. • Corte - o transistor opera como uma chave aberta (desligada). Transistor na região ativa Para que o transistor possa funcionar como um amplificador, ou seja, possa ter um sinal na saída, maior do que o de entrada deve ser polarizado da seguinte maneira (figura 8): A tensão entre a Base e o Emissor (VBE) é positiva na Base e negativa no Emissor porque, para um transistor NPN, a Base é sempre positiva em relação ao Emissor. A tensão de alimentação do coletor é positiva em relação ao Emissor (VCE). Portanto, para um transistor NPN bipolar conduzir, o Coletor será sempre mais positivo em relação à Base e ao Emissor, como mostra o “tamanho das fontes – Vbe e Vce” na figura 8. Nessa configuração o movimento de portadores de corrente negativa (elétrons) através da região Base (que é muito fina) permite que haja uma ligação entre os circuitos do Coletor e do Emissor. Esta ligação entre os circuitos de entrada e saída é a principal característica da ação do transistor, pois as propriedades de amplificação dos transistores provêm do controle que a Base exerce sobre a corrente do Coletor para o Emissor (figura 9). Desta forma uma corrente grande (Ic ) flui livremente através do dispositivo entre o coletor e os terminais do emissor quando uma pequena corrente de polarização (Ib ) está fluindo no terminal de base do transistor ao mesmo tempo, permitindo assim que a Base atue como uma espécie de entrada de controle de corrente. O valor de ganho de corrente (Ic/Ib ) de um transistor, pode ser grande (até 200 para transistores padrão), e é essa grande proporção entre Ic e Ib, que faz do transistor bipolar NPN um dispositivo amplificador útil quando usado em sua região ativa, pois Ib fornece a entrada e Ic fornece a saída. A figura 10 mostra como um sinal de entrada, em um transistor adequadamente polarizado, é amplificado na saída. Portanto, o transistor permite que haja um ganho entre a saída, em relação à entrada. Essa figura é somente representativa, pois o circuito completo incluiria resistores e capacitores (não mostrados) e que seriam necessários para o funcionamento correto. A região de corte e região de saturação serão vistas no próximo item. Regiões Transistor Bipolar Módulo 8.3 Conceitos básicos - Módulo 8.1 O que é um Transistor Transistor Bipolar Símbolo Polarização transistor NPN Polarização transistor PNP Regiões Transistor Bipolar - Módulo 8.3 Configurações de transistores - Módulo 8.2 Configuração de transistor Bipolar Transistor Base Comum Transistor Emissor Comum Transistor Coletor Comum Região Ativa Curvas características de saída Região de Corte Região de Saturação Região ativa Especificações de um transistor Curvas de Características de Saída de um Transistor Bipolar Veremos aqui, de modo superficial (para não fugir do que se propõe o curso) o que significa “Curvas de característica de saída de um transistor bipolar”. Todo transístor, sem exceção, é especificado por um conjunto de informações fornecido pelo fabricante, e que permitirão ao projetista, escolher o transistor adequado ao seu projeto. Entre as várias informações, há gráficos semelhantes ao da figura 11. Este gráfico de “Curvas de característica de saída de um transistor bipolar”, relaciona a tensão Vce, com a corrente do coletor Ic. Os valores numéricos de Tensão e Corrente mostrados são, somente para referência, um gráfico “real” de um determinado transistor, pode apresentar valores bem diferentes. Este, e outros gráficos, são elementos indispensáveis quando se projeta um circuito eletrônico. No nosso caso, porém, vamos usá-lo para melhor entender as regiões Ativa, de Corte e Saturação do transistor. Vamos analisar esse gráfico: Linhas em vermelho – Representam valores de corrente que são “injetadas” na base do transistor. Os valores são dados em µA (microAmperes) As curvas de corrente variam de zero (Ib0=0), até um valor máximo Ibmax Esse valor máximo é dado pelo fabricante e, não pode ser ultrapassado, sob pena de danificar o transistor . Observação: Os valores para as curvas de corrente são da ordem de µA (micro) Curva Caracteristica transitor Região de Corte (em preto figura 11) Quando a corrente na base é zero (Ib=0), a junção PN não está polarizada (Vbe<0,7), logo essa junção não conduz e a corrente no Emissor também será zero (figura 12). Assim Ib=Ie=Ic=0 e o transistor está em Corte ou em OFF (desligado). Neste caso o transistor opera como um interruptor (ou switch) desligado (aberto). Pela figura 12 pode-se observar que, há um valor de tensão na saída (Vsaída). Este valor será o valor de Vce. Na figura 11, observe que se trata de uma região (área em cor escura), assim, mesmo que haja uma tensão entre o Coletor e o Emissor (Vce), a corrente não flui pelo emissor. Resumindo, quando Vbe<0,7 e Ib=0 e Ic=0 Assim o transistor está em corte Região deCorte Região de Saturação (em amarelo figura 11) . Na saturação, o diodo base-coletor está em polarização direta, fazendo com que a corrente de base Ib seja máxima. Neste modo a corrente de condução entre o coletor e o emissor também será máxima, resultando numa queda mínima de tensão do coletor. Assim sendo a tensão Vce na saturação é zero (figura 13). Portanto, o transistor está Saturado ou em On (ligado). Neste caso o transistor opera como um interruptor (ou switch) ligado (fechado). Resumindo, quando Vbe>0,7 então Vsaída = Vce = 0 O transistor está saturado. Região ativa (em azul figura 11) É a região entre o ponto de corte e o ponto de saturação (figura 11 em azul). Para operar na região ativa, o diodo emissor da base deve ser polarizado diretamente e o diodo da base do coletor terá que ser polarizado no sentido inverso. Região de Saturação Região ativa Quando o transístor bipolar é preparado para operar na região ativa, a corrente que entra na base Ib , irá controlar a quantidade de fluxo de corrente através do coletor Ic , e este controle é na forma linear. Há uma relação entre Ic/Ib, que é chamado de ganho de transistor e é simbolizado por β (beta), isto é β = IC / IB. Pode ser designado também como hFE. Este valor é fornecido pelo fabricante nas especificações (também conhecido por Data Sheet) Topo Especificações de um Transistor Todo transístor, sem exceção, é especificado por códigos dos fabricantes. Existe uma infinidade de transístores com os mais variados tipos de códigos e fabricantes, podendo inclusive haver entre os componentes certas equivalências que variam de circuito a circuito. Em um projeto, o projetista precisa levar em conta uma série de fatores antes de escolher um transístor que opere de modo adequado no circuito. No caso de uma substituição por manutenção (que é o que nos interessa), um transístor só deve ser substituído por outro de mesmo código, ou quando isso não for possível, por um equivalente que será escolhido em Data Sheets (folha de dados) apropriadas. Especificações trensistor Algumas características dos transístores têm haver com sua aplicação, por exemplo, um transístor pode ser de potência, de sinal, de uso geral, etc. Transistores de Potência, por exemplo, tem seu encapsulamento com maiores dimensões, o que permite maior dissipação térmica. Porém, ás vezes ainda é necessário usar um dissipador térmico, como mostrado na figura ao lado. Os transístores devem ser classificados também quanto sua forma ou encapsulamento de acordo com um código específico. A figura 14 mostra diversos tipos de transistores. Repare na diversidade de tipos de encapsulamento. Transistores com encapsulamento TO-3, são próprios para potência, pois seu corpo é metálico por fora permitindo maior dissipação. Na figura 14 à direita, são mostrados alguns transistores SMD. Eles pouco lembram um transistor “comum”, seu encapsulamento costuma ser do tipo DIP (Dual In-Line Package). Para substituí-los... bem, aí começa um problema, às vezes um grande problema. Para início você precisa de uma ferramenta adequada, um soprador térmico específico, com controle de temperatura para retirá-lo e, o mais difícil, tentar descobrir a identificação do transistor. São tantos códigos que desanima, felizmente há um site que faz isso. É o “The SMD Codebook”. Embora em inglês é fácil de consultar. Abaixo o link (todos os diretos, são de propriedade dos responsáveis pelos sites a seguir:) www.marsport.org.uk/smd/mainframe.htm ou www.sphere.bc.ca/download/smd-codebook.pdf Topo

Circuito em Paralelo e Serial combinados Nesta seção, veremos circuitos mistos, numa combinação de paralelo com serial. A figura 1, mostra componentes ligados em paralelo e também em série. À esquerda do desenho, temos um circuito com essas características e, à direita, o mesmo circuito, porem com valores de resistência, além de outros valores a serem calculados. Circuitos em Série e Paralelo Módulo 2.4 Eletrônica Analógica Introdução - Módulo 2.0 Circuitos Eletrônicos básicos Circuitos em Série - Módulo 2.2 Circuitos Paralelos - Módulo 2.3 Circuito em Série e Paralelo Módulo 2.4 Exemplos de circuitos em paralelo e série Cálculo de tensão e corrente Proteção em Circuitos Eletrônicos Há diversas maneiras de se calcularem esses valores, aqui usaremos uma delas, descrevendo-a com os passos a seguir: 1º - Achar o valor da resistência equivalente entre R2 e R3, ou seja, calcular o valor de um resistor (Requivalente), que possa substituir esses dois resistores. Como são dois resistores em paralelo, usamos a fórmula mostrada na figura1: R2 X R3 / ( R2 + R3) = 69 Ω 2 º - Agora temos: R1 e Requivalente e, usando a lei de Ohm, podemos calcular a corrente como mostrado na figura 1. V = (R1 + Requiv) X i = 0,25A 3º - Usando novamente a lei de Ohm, para calcular a queda de tensão em R1: V R1 = R1 x i = 2,5 V Resumindo: Requivalente = 69 Ω I = 0,25 A ou 250 mA V R1 = 2,5 V Quais os valores para i1 e i2 ? Calcule como exercício. Topo

ELETRÔNICA DIGITAL - Introdução O curso de Eletrônica Digital, foi escrito especificamente para aqueles que têm, pouco ou nenhum conhecimento no campo da eletrônica digital. Como nos demais cursos, não precisa saber cálculo, álgebra ou qualquer fórmula complexa, para continuar aprendendo. Só precisa de interesse e vontade de aprender , de resto, nós vamos ajudá-lo. Se você sempre quis saber como funciona o mundo digital, aqui, é um bom começo O que é Eletrônica Digital? Eletrônica Digital, é o campo da eletrônica, que estuda os sinais digitais, assim como os circuitos eletrônicos digitais, que controlam e processam esses sinais. Normalmente se divide eletrônica em duas partes principais: • Eletrônica Analógica ( você poderá saber mais clicando aqui) • Eletrônica Digital, Eletrônica Digital Introdução Introdução à Eletrônica Digital Módulo 1.0 O que é Eletrônica Digital Eletrôn. Digital - Principais partes Conteúdo dos Módulos Conceitos Básicos (Módulo 1.1) Álgebra Booleana (Módulo 1.2) Portas Lógicas (Módulo 1.3) Lógica Combinatória (Módulo 2) Lógica Sequencial (Módulo 3) Clique aqui para acessar todos os Módulos de Eletrônica Digital Eletrônica Digital – Partes principais Para facilitar o aprendizado, e seguindo o que normalmente se faz no estudo da eletrônica, dividiremos a Eletrônica Digital em cinco partes: Conceitos Básicos - Módulo 1.0 Sinais eletrônicos, Sistemas de numeração Binário, conversão de sistemas. . Álgebra Booleana . Portas Lógicas Circuitos Combinacionais - Módulo 2.0 Codificadores e Decodificadores Multiplexadores e Demultiplexadores Somadores Circuitos Sequenciais - Módulo 3.0 Latches Flip-Flopes Contadores Registradores Memórias - Módulo 4.0 Unidades de Processamento (CPU) - Módulo 5.0 Como projetar um Display igual a este Conteúdo Módulos Para acessar cada Módulo, basta clicar no módulo correspondente, ou, nos retângulos a seguir: Eletrônica Digital - Conteúdo dos Módulos Clique em "Saiba mais" de qualquer retângulo, para acessar o conteúdo correspondente Conceitos Básicos Eletrônica Digital - Módulo 1.1 Conceitos Básicos Tipos de sinais Eletrônicos Sistemas de Numeração Sistema de Numeração Binário Operações aritméticas no Sistema Binário Bits e Bytes Saiba mais... Conceitos básicos Eletrônica Digital - Módulo 1.2 Álgebra Booleana Noções de Álg Booleana Constante, Variável e Expressão Booleana Postulados Operações Booleanas Propriedades Teorema de Morgan Saiba mais... Eletrônica Digital - Módulo 1.3 Portas Lógicas Porta NOT - Inversor Porta AND e NAND Porta OR e NOR Porta E x OR e ExNOR Resumo das Portas e Tabela Verdade Portas com 3 ou mais entradas Saiba mais... Lógica Combinatória Eletrônica Digital - Módulo 2.1 Codificadores e Decodificadores Decodificadores - Co mo são construídos os decodificadores - Displays e 74HC11 na prática Codificadores - Tipos de Codificadores - CI 74LS148 - - Aplicação Prática - Utilizações de Codificadores Saiba mais... Lógica Combinatória Eletrônica Digital - Módulo 2.2 Multiplexadores e Demultipl. Multiplexador - MUX - Tipos de Multiplexador - Símbolo do MUX - MUX 8X1 - Exemplo DeMultiplexador - DMUX - Tipos de DMUX - Símbolo do DMUX - DMU X 1X8 - Exemplo Saiba mais... Eletrônica Digital - Módulo 2.3 Somadores - Meio Somador (Half Adder) - Somador Completo (Full Adder) - Somador Paralelo - Somador Paralelo de 4 bits - CI CD4008 - Subtrator Paralelo com CI 74LS04 - Somador / Subtrator CI 74LS86 Saiba mais... Lógica Sequencial Lógica Sequencial Eletrônica Digital Módulo 3.1 Latches - Latches - definição - Tipos de Latche - Latch SR - Latch D - Latch D Gated - Latch JK Saiba mais... Eletrônica Digital Módulo 3.2 Flip Flop - Flip Flop - definição - Tipos de Flip Flop - Flip Flop RS - Flip Flop JK - Flip Flop D Saiba mais... Eletrônica Digital Módulo 3.3 Contadores - Contadores Assíncronos - Contadores Síncronos - Divisores de Frequência - Contadores de Décadas - Diagramas de Temporização Saiba mais... Eletrônica Digital Módulo 3.4 Registradores - Tipos de Registradores . - Registr.de Desloc. - SISO - Registr de Desloc.- SIPO - Registr. de Desloc. - PISO - Registr. de Desloc.- PIPO - Registrador Bidirecional Saiba mais...

Portas lógicas - Elementos básicos da tecnologia digital Nos capítulos anteriores, vimos alguns conceitos básicos, fundamentais para entender a Eletrônica Digital e também um pouco sobre Álgebra Booleana. Agora começaremos a estudar como se "constroem e funcionam os blocos básicos" utilizados na eletrônica digital. Esses blocos, são representados por formas (símbolos) característicos, e com funções específicas para cada deles. Portas Lógicas e Tabela Verdade Esses blocos são chamados de "Portas Lógicas " (Logic Gates em inglês), com uma ou mais entradas e uma saída. Os sinais, tanto da entrada como da saída, têm níveis lógicos "0" ou "1" (por exemplo 0V ou 5V). Apresentaremos também a Tabela Verdade "Truth Table ", para cada porta lógica. Essa Tabela, mostra qual o valor da saída, em função dos valores na entrada. As regras utilizadas para estas portas obedecem à " Álgebra Booleana ", visto no capítulo anterior. Na figura 1, temos um exemplo prático, real, de como são fabricadas (ou encapsuladas) essa portas que veremos a seguir. O chip (CI 7400), é um componente eletrônico, projetado para ser usado em eletrônica digital. Possui internamente 4 portas NAND. Para usá-lo, primeiro é necessário energizá-lo, ligando 5 Volts em (VCC - pino 14), e o Terra em (GND - pino 7). Agora escolhe-se uma das 4 portas para ser usada. Por exemplo, ligam-se as entradas nos pinos 12 e 13, e obtém-se o sinal de saída no pino 11. Resumindo, as portas são encontradas (encapsuladas) em CI's. Por exemplo, o CI 74LS00 tem 4 portas NAND, o 74LS02, tem 4 portas NOR, e assim por diante. As especificações desses componentes, são encontrados em manuais chamados de "Data Sheet", encontrados facilmente na Internet. Estudaremos as seguintes portas: NOT (Não ou Inversor ); AND (E ); NAND (Não E ); OR (OU ); NOR (Não OU ); ExOR (também EOR ) (OU Exclusivo ) e ExNOR (ENOR ) (OU Não Exclusivo) As palavras entre parêntesis, representam os nomes em português, porém é muito comum, usar os nomes das portas em inglês. Portas Lógicas - Módulo 1.3 Eletrônica Digital - conceitos básicos Apresentação Módulo 1.0 Álgebra Booleana Módulo 1.2 Conceitos Básicos Módulo 1.1 Portas Lógicas Módulo 1.3 - Portas Lógicas Introdução - Porta NOT - Inversor - Porta AND e NAND - Porta OR e NOR - Porta ExOR e ExNOR - Resumo das Portas e Tabela verdade - Portas com 3 entradas ou mais Lógica Combinacional (Módulo 2) Lógica Sequencial (Módulo 3) Up Porta NOT Porta NOT (Porta Não ou Inversor) A porta NOT é um circuito eletrônico, cuja saída é invertida em relação à entrada. É usada quando se quer inverter um sinal. A figura mostra uma porta NOT e sua Tabela Verdade . Porta AND (Porta E) A porta AND é um circuito eletrônico, que fornece uma saída alta (1 ou nível 1) somente se todas as suas entradas forem altas. Uma outra maneira de enunciar isto, basta somente uma das entradas ser nível baixo (0), que a saída também será nível baixo (0). A figura mostra uma porta AND e sua Tabela Verdade . Repare que as entrada A e B são representadas na saída por A.B (com um (.) entre elas) ou simplesmente por AB Porta AND e NAND Porta NAND (Porta Não E) A porta NAND é um circuito eletrônico, que fornece uma saída Baixa (0) se todas as suas entradas forem altas, ou, dito de outra maneira, basta somente uma das entradas ser nível baixo (0), que a saída será nível alto (1). Um NAND, é um AND seguido de NOT. A figura mostra uma porta NAND e sua Tabela Verdade . Repare que as entrada A e B são representadas na saída por A.B , com um traço por cima dessas letras, co mo mostra a figura. Porta OR (Porta OU) A porta OR , fornece uma saída alta (1) se qualquer uma das entradas, ou ambas, for nível alto (1). Para a saída ser (0), todas as entradas tem que ser nível baixo. A figura mostra uma porta OR e sua Tabela Verdade . Repare que as entrada A e B são representadas na saída por A+B (com um sinal de + entre elas). Porta OR e NOR Porta NOR (Porta Não OU) A porta NOR , fornece uma saída baixa (0) se qualquer uma das entradas, ou ambas, for nível alto (1). Para a saída ser (1), todas as entradas tem que ser nível baixo. A figura mostra uma porta OR e sua Tabela Verdade . Repare que as entrada A e B são representadas na saída por A+B , com um traço por cima dessas letras, co mo mostra a figura. Porta XOR e XNOR Porta ExOR (Porta OU Exclusivo) A porta ExOR , fornece uma saída baixa (0) quando ambas as entradas são iguais ((0 ou 1), e saída (1) se as entradas, tiverem níveis diferentes entre si. A figura mostra uma porta ExOR e sua Tabela Verdade . Repare que as entrada A e B são representadas na saída por A+B (com um circulo envolvendo o sinal de + ), como mostrado na figura. Porta ExNOR (Porta OU Não Exclusivo) A porta ExNOR , é a porta ExOR com um inversor, fornece uma saída alta(1) quando ambas as entradas são iguais entre si (0 ou 1), e saída (0) se as entradas, tiverem níveis diferentes entre si. A figura mostra uma porta ExOR e sua Tabela Verdade . Repare que as entrada A e B são representadas na saída por A+B (com um circulo envolvendo o sinal de +, alem de um traçao sobre A e B ), como mostrado na figura. Observações A representação mais comum para os desenhos (símbolos) das portas, é o mostrado aqui, porém, pode-se encontrar desenhos diferentes. Por exemplo, a porta AND é desenhada como um pequeno quadrado, com as entradas e saída normais, mas, o símbolo (& ), fica dentro desse quadrado, representando AND. A porta OR segue o mesmo formato mas, dentro do quadrado o símbolo é (≥ 1 ), representa a porta OR . Em qualquer dos casos só muda o desenho, o resto é igual. Em alguns textos, as portas ExOr e ExNOR , são representadas por XOR e XNOR Resumo Portas Tabela Verdade Resumo das Portas e a Tabela Verdade das mesmas, é mostrado na Tabela a seguir Up Porta com 3 ou Mais entradas As portas mostradas até aqui, tinham 2 entradas. Porém é possível haver portas com 3 ou mais entradas. Como ficaria então o valor da saída nestes casos? Vamos ver dois exemplos, que mostram que , sabendo a Tabela Verdade para os casos acima, saber qual o valor da saída, é uma tarefa simples, independente do número de entradas. POrta com 3 Entradas Porta AND com 3 entradas A figura mostra uma Porta Lógica AND com 3 entradas (ABC). A regra nos diz que, basta somente uma das entradas ser (0), que a saída também será (0). Só será nível alto (1), se todas as entradas forem (1). Essa regra, pode ser aplicada para qualquer número de entradas. Porta OR com 3 entradas A figura mostra uma Porta Lógica OR com 3 entradas (ABC). A regra nos diz que, basta somente uma das entradas ser (1), que a saída também será (1). Só será nível baixo (0), se todas as entradas forem (0). Essa regra, pode ser aplicada para qualquer número de entradas. Para as demais tipos de portas (NAND, NOR, ExOR, ExNOR ), é só fazer uso das regras. É simples. Portas Multiplas interligadas Portas lógicas interligadas É comum, encontrar circuitos com várias portas lógicas, interligadas entre si. Nestes casos, quando queremos saber qual o valor (nível) da saída , em função dos valores da entrada, recorremos a processos , que nos permitam saber esse resultado. Uma das melhores maneiras, é usar a Álgebra Booleana, que através de suas regras e teoremas, permite de maneira mais fácil, determinar o valor da saída. Uma outra alternativa, é fazer a tabela verdade, porta a porta, como feito no exemplo (ver figura). Assim, você também obterá o resultado de saída. Up

Potência e Energia Como vimos anteriormente, a corrente elétrica é o fluxo de elétrons, em uma direção. Dentro de um fio de cobre, por exemplo, existem milhões de átomos de cobre, e os elétrons que se deslocam (elétrons livres), colidem o tempo todo com esses átomos. Podemos dizer que, a qualquer momento, existem milhares dessas colisões, ver fig. 1. E sempre que há colisões, a física nos diz que há energia gerada, que no nosso caso, e em geral, é sob a forma de calor. Potência e Energia - Módulo 1.6 Eletrônica Analógica Átomos - Módulo 1.1 Introdução - Módulo 1.0 Tensão elétrica - Módulo 1.2 Corrente elétrica - Módulo 1.3 Tensão e Corrente AC e DC Resistência elétrica - Módulo 1.5 Lei de Ohm Potência e Energia - Módulo 1.6 Definição de Potência Energia dissipada A energia gerada é medida em Joules (em homenagem ao físico James Joule), e é dada em J. Um outro conceito associado à energia, é a potência gerada. A potência é dada em Watt, em homenagem ao engenheiro escocês James Watt. Este cientista, estudou e aperfeiçoou as máquinas a vapor, verificando que havia uma grande perda de rendimento, devido ao calor irradiado, por isso, em experimentos, quantificou essas perdas. Definição de Potência - A potência P, é uma certa quantidade de energia W, usada em um determinado período de tempo . com a seguinte fórmula: P=W/t dado em Watts - P é a potência em Watts (W), W é a energia em Joules (J), e t o tempo em segundos (s) Observação : Não confundir o W de Joules (que é representado em itálico) , com o W de Watts, que se representa na forma normal (sem itálico). Um outro enunciado para Potência é : Um (1) watt é a quantidade de energia quando um (1) joule de energia é usado em um (1) segundo . O exemplo a seguir, ajuda a entender melhor esses conceitos: Vamos supor que determinado equipamento use 100 J em 5s. Qual a potência? 100 J/ 5s = 20 watts. A potência é de 20 W (Watts) Até aqui, vimos os conceitos que se aplicam desde circuitos elétricos, até, por exemplo, um motor de um carro. Mas, e nos componentes elétricos eletrônicos, como se aplica essa teoria? Potência irradiada em componentes eletrônicos - Energia dissipada Os engenheiros projetistas, sempre têm no efeito do “calor”, um inimigo declarado, ou melhor, um problema a ser resolvido. E isso em todas as áreas de atuação. A figura 2 mostra dois resistores, com o mesmo valor em Ohms porem, com fator de dissipação, diferentes. O maior é de 5 Watt, e o menor 1 W. Num circuito eletrônico, ambos têm a mesma função e, portanto, apresentam o mesmo resultado, no entanto o resistor maior, suporta uma corrente maior, e por ser maior, dissipa mais calor. Num determinado circuito com um resistor original de 5W (portanto com a corrente maior), se fosse colocado o resistor de 1 W (no lugar do de 5W), muito provavelmente ele esquentaria muito e, acabaria queimando. Energia dissipada Topo Então, o técnico tem que ter sempre o cuidado, de quando for necessário substituir um componente qualquer, essa troca deve ser feita por outro com as mesmas especificações. Resumindo, o técnico não deve inventar, fazer gambiarra ou, “vou dar o meu jeito”, pois quase sempre, não vai funcionar, e se funcionar será por pouco tempo, podendo até causar um estrago maior. O valor da potência pode variar enormemente, dependendo do tipo de aplicação. Em certos tipos de circuitos eletrônicos, é comum encontrar correntes muito baixas e, consequentemente, valores de potência muito pequenos, da ordem de miliwatts (mW), ou menos. Já em outras aplicações, há potências da ordem de milhares, ou mesmo milhões de Watts (KW ou MW, respectivamente). Para saber mais sobre ordens de grandeza clique aqui . miliW, corresponde a 0,001 do Watt KW, é igual 1000 Watts MW representa 1.000.000 A potência como vimos, é referenciada ao segundo (tempo), porem quando se trata de lidar com grandes potências, no dia a dia, o segundo não é o melhor parâmetro, por isso, é utilizada hora como referência de tempo . Se você observar uma conta de energia elétrica, o consumo está designado em Kilo Watts por hora (KW/W) Como exemplo, suponha que o chuveiro elétrico, especifique o consumo 4,2 KW (4200W), quando ligado na posição inverno, e que foi utilizado, nessas condições durante 10 minutos, qual será o consumo? Então o consumo foi de 700W ou 0,7 KW, nesse período de tempo de dez minutos. Topo

Controle e proteção de circuitos elétricos/eletrônicos É muito importante que um circuito eletrônico (e elétrico), tenha um dispositivo de proteção. Caso haja um mau funcionamento ou outra condição anormal, evita-se que todo o circuito, ou parte do mesmo, dê defeito. O funcionamento básico de um dispositivo de proteção, é interromper o fluxo de corrente, nesse circuito. Fusíveis e Disjuntores Num circuito eletrônico, usa-se um Fusível, e no circuito elétrico Disjuntores. Há vários outros tipos de dispositivos de proteção, e no decorrer do curso veremos vários deles. Um fusível , tem em seu interior (veja a figura 1), um pequeno fio metálico, o qual é projetado, para suportar determinado valor de corrente. Por exemplo, um fusível de 5 A (amperes) suporta valores de corrente até esse nível, caso a corrente ultrapasse esse valor, o fio interno se partirá (diz-se que o fusível abriu), interrompendo a corrente (diz-se que o circuito abriu), protegendo desta forma todo o circuito eletrônico. Proteção e controle de circuitos eletrônicos - Módulo 2.5 Eletrônica Analógica Introdução - Módulo 2.0 Circuitos Eletrônicos básicos - Módulo 2.1 Circuitos em Série - Módulo 2.2 Circuitos Paralelos - Módulo 2.3 Circuito em Série e Paralelo - Módulo 2.4 Proteção em Circuitos Eletrônicos Módulo 2.5 Fusíveis e Disjuntores Símbolos de Fusíveis e Disjuntores Dois tipos comuns de fusíveis são: Os de ação rápida e os de retardo. Os de ação rápida, são do tipo F (quando o fusível entra em ação rapidamente) e os fusíveis de retardo são do tipo T. Escolhe-se o tipo de acordo com as necessidades do circuito. O Disjuntor tem a mesma função do fusível, porem seu funcionamento é diferente. Dentro dele, há uma lâmina metálica que se dilata com a passagem de corrente. No entanto se a corrente ultrapassar o valor limite (20 A, por exemplo), a dilatação desse metal, será tal que desarma (abre) o disjuntor, interrompendo a corrente. Quando o fusível queima (abre) é necessário trocá-lo por outro, já o disjuntor, é só desligá-lo e religar, que ele volta a funcionar. Eventualmente, se isso não resolver, pode estar mesmo com defeito, nesse caso é necessário trocar o disjuntor. Exemplos de circuitos em paralelo e série Cálculo de tensão e corrente Símbolos de Fusíveis e Disjuntores A figura 3, mostra o símbolo para fusíveis de fio (à esquerda) e o símbolo para disjuntores (à direita). No esquema eletrônico, além do símbolo, usa-se um valor em Amperes, correspondente a esse fusível. Topo

Circuito em Série Como vimos na seção anterior (Introdução), os componentes sempre estão interligados, entre si, formando um circuito eletrônico. Não importa o quanto complexo seja a interligação entre esses componentes, que fazem parte desse circuito eletrônico - Há somente três tipos de circuitos: Série, Paralelo ou a combinação desses dois tipos. Todos os projetos reais usam uma dessas combinações. Circuitos em Série A figura 1, mostra componentes ligados em série. Nesta figura usamos resistores e leds, como exemplos, mas quaisquer outros componentes, ligados desta forma, também estarão em série. Observe que não interessa a forma do desenho (chama-se layout, ou esquema), o caminho é uma linha contínua de A para B (ou vice versa) Circuitos em Série - Módulo 2.3 Eletrônica Analógica Introdução - Módulo 2.0 Circuitos Eletr. básicos- Módulo 2.1 Circuitos em Série - Módulo 2.2 Exemplos de circuitos em série Circuitos em série com Led Circuitos Paralelos- Módulo 2.3 Circuito Série e Paralelo- Módulo 2.4 Proteção em Circuitos Eletrônicos Direção do fluxo da Corrente Elétrica A corrente elétrica sempre flui do polo positivo para o negativo (do + para o -). Não interessa o quão simples ou complexo seja esse circuito, a corrente sempre flui em forma de loop (ver figura 2). Observação : Em circuitos de corrente alternada (AC), os “polos” seriam Fase e Neutro. Na figura 2, temos à esquerda, um circuito eletrônico em série, com 2 resistores (R1 e R2) e, uma fonte de alimentação. À direita, o mesmo circuito, mas agora com valores para os componentes e a pergunta, qual o valor da corrente? Observe bem a figura e repare que, a corrente é mesma para R1 e R2, (pois não tem desvio) ou seja: Num circuito em série, a corrente é igual para todos os componentes . Para calcular a corrente, basta usar a fórmula de Ohm, aprendida anteriormente, levando em consideração que: Rtotal = R1 +R2 = 5 KΩ Fazendo cálculo, como mostrado, o valor da corrente é de 0,004 A ou 4 mA (mais usado desta forma) . A figura 3, mostra o mesmo circuito, mas agora, com a pergunta de qual é o valor da tensão (ou queda de tensão), em cada resistor? Aprendemos que o resistor dificulta a passagem da corrente, ora, se têm valores diferentes entre si, essa “dificuldade”, também será diferente, logo a queda de tensão em cada um deles, também o é. Mais uma vez usaremos a fórmula de Ohm, e como a corrente é a mesma (vide a questão anterior), basta multiplicar cada resistor, por essa corrente, como mostrado. Finalmente, a tensão fornecida (20 V), é igual à soma das quedas das tensões, no circuito. Num circuito em série, a tensão fornecida, é igual soma da queda de tensão, em cada um dos componentes desse circuito. Na figura 4, há um resistor cujo valor deve ser calculado, em função dos demais componentes. Mais uma vez, usamos a fórmula de Ohm e o que aprendemos nos cálculos anteriores. O circuito mostrado, é um exemplo prático, que se for montado, funcionará perfeitamente. Como exercício, calcule o valor do resistor, para uma fonte (bateria) de 9 Volts. Topo