Introdução à Eletrônica Básica

Este Curso é dedicado a você que busca aprender uma profissão ou

a você que é profissional qualificado e que necessita fazer um reciclagem do seu aprendizado.

Quem já assistiu tv PB(preto e branco) à Válvula?

Quem já escutou música num radinho de madeira com cordão no Dial? Dial(pronuncia:Dáiu).

Quem já escutou música em Long Play (LP)?Em que se usava uma agulha para a leitura da música.

Quem já escutou música de fita K7 num WalkMan?

Que assistiu filme em VHS em um aparelho reprodutor de Vído K7 (VHS)?

Para quem nasceu antes dos anos 2000,com certeza já teve algum tipo de contato com estas formas de entretenimento.

Hoje vivemos em outra realidade da Eletrônica de antigamente.

Estamos vivendo na era Digital!

Um novo modelo de celular com tela Touch Screen que serve também para carregar a bateria do próprio celular pela luz do sol.

Um novo modelo de computador mais veloz,

Um novo Tablet, Smart-Tv, embora a marca seja a mesma.

Um novo Pen-Drive 2.0 ou 3.0 ou um novo HD(Hard Disk) com maior capacidade de armazenamento .

O Wi-Fi para rotear a casa toda com Internet em banda larga 3G,4G pelo seu smartphone, Smart Tv,etc...

Pagamentos de contas por códigos de barras pela Internet.

Compras pela Internet.

O dinheiro das pessoas está ficando digital também!

Com o dinheiro na conta-corrente é só debitar o valor na maquininha!

E tudo vem surgindo muito rápido e todos nós precisamos se adequar a essas novas tecnologias.

Vamos deixar de blábláblá! E vamos ao que interessa!

Vamos aprender Eletrônica!

Conceitos Básicos-Definições
A Eletrônica é a ciência que estuda o comportamento dos elétrons e seus efeitos.
Divide-se em analógica e em digital porque suas coordenadas de trabalho optam por obedecer estas duas formas de apresentação dos sinais elétricos a serem tratados.

CAPÍTULO 1

GRANDEZAS ELÉTRICAS E MEDIDAS ELETRÔNICAS

As grandezas Elétricas indispensáveis para o estudo do comportamento dos elétrons, se resume em :
Resistência(abrevida por R),Tensão (abreviada por E ou V) e corrente (abreviado por I).
Por muitos profissionais, mais conhecidas como REI.
Elas sempre caminham juntas. Uma depende da outra.
Estudaremos uma por uma, para que você assimile o conteúdo de fácil compreensão.

Na primeira metade do século XIX, ao analisar as características de materiais submetidos a potenciais diferentes e correntes originadas nesses , George Simon Ohm verificou que, para vários materiais, existia uma proporcionalidade entre a d.d.p e a corrente elétrica. Isso significa, por exemplo, que ao dobrarmos a voltagem aplicada a esse material, a intensidade de corrente elétrica também dobraria. Ou seja:

U/i=constante ou proporcionalidade ou i=U/constante ou proporcionalidade

Onde U=tensão elétrica (v) e i=intensidade de corrente elétrica.
A essa constante deu se o nome de Resistência Elétrica.

Exemplo: Temos uma tensão(U) de 10V em uma carga fixa de 4Ω .
Ao aplicarmos a fórmula teremos: 10v/4Ω=2,5A.
E se for mantida a carga de 4Ω e dobrarmos a tensão teremos o dobro da corrente também, ou seja: 20V/4Ω=5A.

Graficamente, isso pode ser expresso através de uma reta:

Essa proporção recebe o nome de Primeira Lei de Ohm:
“Em um condutor ôhmico, mantido à temperatura constante, a intensidade de corrente elétrica é proporcional à diferença de potencial aplicada entre suas extremidades, ou seja, sua resistência elétrica é constante”
A unidade de resistência elétrica, no Sistema Internacional, é o ohm, representado pelo símbolo Ω.
R=U/i=Ω
R =V/A=Ω

1 Ω = 1 V/1A.
Obs.: o inverso da resistência elétrica é chamado de condutância elétrica (G):
G=1/R

E sua unidade, no SI, é o siemens (S)
Objetos com alta condutância (e, por consequência, baixa resistência) são bons condutores. Objetos com baixa condutância (e, por consequência, alta resistência) são maus condutores.

O dispositivo ou componente eletrônico que usamos para limitar a corrente elétrica chama-se resistor.
Também abreviado por R, por fazer parte da resistência Elétrica, tem também como unidade o Ohm(Ω)..

Exitem no mercado 3 tipos de resistores:

resistor fixo (o resistor de fio,de carvão,de filme-metálico,metalizado)

semifixo (o trimpotênciomento-trimpot)

resistor variável (potenciômetro)

O que é um potenciômetro? Assim como os resistores, o potenciômetro também limita a corrente. Todavia, o potenciômetro tem uma resistência que pode variar de acordo com a sua necessidade, através de um movimento mecânico.
Formatos de potenciômetros
Pode se encontrar diversos estilos de potênciometros, e os mais comuns são os de movimentos circulares (como o da imagem acima) e os deslizantes (muito usado em mesas de som). Existe no mercado um potenciômetro chamado de ‘duplo’, onde é possível controlar 2 canais diferentes em apenas 1 potenciômetro.
Knob
O knob é o acessório de acabamento do potenciômetro, e é encaixado na parte que movimenta mecanicamente o componente. No potenciômetro com movimento circular, por exemplo, o knob é colado (muitas vezes nao necessita cola alguma) no eixo estriado.
Linear(B) ou Logarítimo(A)?
Eis a questão; os potenciômetros lineares(também conhecidos como potenciômetros ‘B’) possuem variação de resistência constantes (lineares) , e então, é mais imediata e drástica. Os potenciômetros logarítimos (também chamados de potenciômetros ‘A’) possui uma variação de resistência ‘em curva’, e então, dá a sensação de ‘menos preciso’ ao variá-lo.Aparentemente, são mais ‘lentos’.
Potenciômetros Lineares : Onde Usar?
Podem ser utilizados em qualquer tipo de projeto , como por exemplo, fontes ajustáveis e dimmers.
Potenciômetros Logarítimos: Onde Usar?
Apesar de também poderem ser utilizados em qualquer tipo de projetos, são muito recomendáveis para áudio; a tal ‘curva’ apresentada na variação de resistência permite que a variação de som não seja tão brusca. Imagine só: Você está num local onde necessita apenas de um som ambiente, que não incomode ninguém, e então, você resolve aumentar bem pouco o volume… Com um potenciômetro Linear, provavelmente o pouco que você variar, já alcançará o volume máximo, e assustará todos os presentes no ambiente.
Já com o logarítimo, a sensação de controle será muito melhor.
Conclusão
Saiba muito bem o que você está fazendo; conheça o componente que você está utilizando, para não se surpreender com os efeitos causados. Conheça seu projeto, e assim, você conhecerá sua necessidade.
Fonte:http://www.te1.com.br (Toni Eletrônica)

O resistor fixo de carvão admite um código de 4 cores e que representa o seu valor nominal:

E existe o código para 5 e 6 anéis coloridos:

Fonte: eletronica-pt

Identificando Resistores fixos do tipo SMD

Fonte://borgescorporation.blogspot.com

Esse código é muito empregado atualmente.Que além de fácil entendimento é largamente empregado em placas de tv, celulares, rádios e computadores.

Os resistores possue um limite de dissipação.Ou seja,um limite de calor que ele suporta.E a potência de dissipação é dada em Watts.É calculada pela fórmula :

P=RxI²

Tensão Elétrica-
Tensão elétrica (denotada por ∆V), também conhecida como diferença de potencial (DDP), é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença em energia elétrica potencial por unidade de carga elétrica entre dois pontos. Sua unidade de medida é o volt – homenagem ao físico italiano Alessandro Volta – ou em joules por coulomb. A diferença de potencial é igual ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se movimentar uma carga qualquer. Uma diferença de potencial pode representar tanto uma fonte de energia (força eletromotriz), quanto pode representar energia "perdida" ou armazenada (queda de tensão). Um voltímetro pode ser utilizado para se medir a DDP entre dois pontos em um sistema, sendo que usualmente um ponto referencial comum é a terra. A tensão elétrica pode ser causada por campos elétricos estáticos, por uma corrente elétrica sob a ação de um campo magnético, por campo magnético variante ou uma combinação de todos os três.^[

Para facilitar o entendimento da tensão elétrica pode-se fazer uma analogia entre esta e a pressão hidráulica. Quanto maior a diferença de pressão hidráulica entre dois pontos, maior será o fluxo, caso haja comunicação entre estes dois pontos. O fluxo (que em eletrodinâmica seria a corrente elétrica) será assim uma função da pressão hidráulica (tensão elétrica) e da oposição à passagem do fluido (resistência elétrica). Este é o fundamento da lei de Ohm, para a corrente contínua:

U = R \cdot I

onde:

R = Resistência (ohms)
I = Intensidade da corrente (ampères)
U = Diferença de potencial ou tensão (volts)

Em corrente alternada, substitui-se a resistência pela impedância:

U = Z \cdot I

onde:

Z = Impedância (ohms)

fonte:https://pt.wikipedia.org

Resumindo:
Podemos dizer também que a Tensão Elétrica é a força impulsora dos elétrons.
A tensão Elétrica é que empurra os elétrons no interior dos condutores e dispositivos elétricos.E quanto maior a pressão(tensão) maior será o desprendimento de elétrons sob a forma de calor nos condutores e dispositivos elétricos,compondo o movimento ordenado dos elétrons a qual chamamos de Corrente Elétrica.

Corrente Elétrica
A corrente elétrica (AO 1945: corrente eléctrica) é o fluxo "ordenado" de partículas portadoras de carga elétrica^[1] , ou também, é o deslocamento de cargas dentro de um condutor, quando existe uma diferença de potencial elétrico entre as extremidades. Tal deslocamento procura restabelecer o equilíbrio desfeito pela ação de um campo elétrico ou outros meios (reação química, atrito, luz, etc.)^[2] .
Sabe-se que, microscopicamente, as cargas livres estão em movimento aleatório devido à agitação térmica. Apesar desse movimento desordenado, ao estabelecermos um campo elétrico na região das cargas, verifica-se um movimento ordenado que se apresenta superposto ao primeiro. Esse movimento recebe o nome de movimento de deriva das cargas livres.
Raios são exemplos de corrente elétrica, bem como o vento solar, porém a mais conhecida, provavelmente, é a do fluxo de elétrons ^{(português brasileiro)} ou eletrões ^{(português europeu)} através de um condutor elétrico, geralmente metálico.
A intensidade I da corrente elétrica é definida como a razão entre o módulo da quantidade de carga ΔQ que atravessa certa secção transversal (corte feito ao longo da menor dimensão de um corpo) do condutor em um intervalo de tempo Δt.

I = \lim_{\Delta t \to 0} \frac {|\Delta Q|}{\Delta t} = \frac {dQ}{dt}

A unidade padrão no SI para medida de intensidade de corrente é o ampère (A). A corrente elétrica é também chamada informalmente de amperagem. Embora seja um termo válido na linguagem coloquial, a maioria dos engenheiros eletricistas repudia o seu uso por confundir a grandeza física (corrente eléctrica) com a unidade que a medirá (ampère). A corrente elétrica, designada por I , é o fluxo das cargas de condução dentro de um material. A intensidade da corrente é a taxa de transferência da carga, igual à carga dQ transferida durante um intervalo infinitesimal dt dividida pelo tempo

fonte:https://pt.wikipedia.org

Medidas Eletrônicas

Unidades do Sistema Internacional (S.I)

São as seguintes as unidades do Sistema Internacional de Unidades.

V = volt = medida de tensão elétrica ou diferença de potencial
A = ampère = medida de intensidade da corrente elétrica
C = coulomb = medida de carga elétrica
s = segundo = medida de tempo
Ω = ohm = medida de resistência elétrica
S = siemens = medida de condutância elétrica
J = joule = medida de energia
W = watt = medida de potência
Hz = hertz = medida de frequência
F = farad = medida de capacitância
H = henry = medida de indutância
Wb = Weber = medida de fluxo magnético
T = Tesla = medida de densidade do fluxo magnético
VA - Voltampere = é a unidade utilizada na medida de potência aparente em sistemas elétricos de corrente alternada (C.A) .

Outras unidades de potência:

hp = horse power (cavalo de força) = medida de potência Obs: 1 hp = 746 W
cv = cavalo vapor = medida de potência. Obs: 1 cv = 736 W

Estas outras unidades ainda são muito utilizadas, embora não façam parte do Sistema Internacional (S.I).

CAPÍTULO 2
CIRCUITO ABERTO E CIRCUITO FECHADO
E CIRCUITO DE LAMPADAS SÉRIE PARA BANCADA

circuito aberto é todo circuito elétrico que não dá caminho para a passagem da corrente elétrica.

circuito fechado é todo circuito que dá passagem da corrente elétrica.

Exemplo:

Colaboração: photobucket.com

CIRCUITO DE LAMPADAS SÉRIE

CIRCUITO DE LÂMPADAS SÉRIE PARA BANCADA DE OFICINA ELETRÔNICA

Eis um circuito que serve para monitorar aparelhos eletrônicos quando chegam na oficina e quando estão sendo trabalhados.Circuito que evita prejuízos de peças por imediato se for usada a lâmpada de acordo com a carga. Neste circuito as lampadas incandescentes são usadas como limitadores de corrente da carga a ser monitorada.A lâmpada incandescente funciona tal como os resistores de fio,que como se sabemos a lampada incandescente é uma resistência,que nos dá uma indicação visual da corrente que a atravessa.

Se o circuito vai bem,a ou as lâmpada(s) estarão apagadas ou com pouco brilho,se o circuito vai mal,a lâmpada ou as lâmpadas estarão acesas!

Dica:Ao testar cargas até 5A,dê prioridade a uma lâmpada, se o circuito exigir mais corrente,acione o interruptor s1 ou s2 e observe as lampadas. Se as lâmpadas apagarem é porque está tudo certo.

Tudo depende do consumo de corrente do circuito.

Um curto presente no circuito,por exemplo a lampada acende com todo brilho.

Observe a ilustração abaixo:

No caso de um curto-circuito a lampada acende com máximo brilho.Neste caso deve ser verificado com o auxílio de um multímetro alguns componentes do circuito.Na entrada de fonte costuma queimar transformadores,bobinas,diodos,varistores,transistores chaveadores,diodos zeners,diodos de sinal e etc..

DICA: Vá no mercado e compre várias lampadas de 100 W incandescentes e deixe de reserva quando você precisar.Pois hoje em dia elas estão sendo substituídas pelas LFC lampadas fluorescentes compactas.

E se chegar a faltar no mercado local,você terá que usar outros meios tais como proteção conta curto circuito com tiristores ou disjuntores termomagnéticos de grande precisão em desarmamento.

CAPÍTULO 3

COMPONENTES ELÉTRICOS E ELETRÔNICOS

Todo aparelho eletrônico de uso doméstico ou de uso profissional antes de ser lançado ao mercado,necessita ser projetado para realizar um tipo de trabalho ou finalidade e necessita ser aprovado pelos órgãos de segurança.
Os idealizadores desses projetos normalmente são: Engenheiros Eletrônicos, Técnicos Eletrônicos, Técnicos Eletricistas ou uma equipe formada por esses tipos de profissionais.

Todo o projeto(esquema) deve calculado minuciosamente respeitando os limites de cada componente eletrônico.

Componentes Eletrônicos

Qual a diferença entre componentes elétricos e eletrónicos?

Os componentes elétricos definem-se por serem dispositivos onde circula a corrente elétrica sem ser no vácuo ou em material semicondutor, os componentes eletrónicos, por outro lado, transmitem a corrente elétrico no vácuo ou em material semicondutor. Algumas definições incluem os componentes elétricos como uma subdivisão dos componentes eletrónicos.

Tipos de componentes:

Passivos- Definem-se como passivos os componentes que não necessitam de uma fonte de energia externa para funcionarem.
(Resistores, capacitores, bobinas)
Ativos- Definem-se como ativos os componentes que necessitam de energia para executarem as suas funções
(Transístores, válvulas terminónicas, circuitos integrados).

Como funcionam os componentes eletrónicos ?

Cada componente executa uma ou várias funções que podem ser usadas individualmente ou em conjunto com outros componentes. Algumas funções são simples (regular, diminuir ou dividir tensão) outras exigem alguma complexidade e uma estrutura com vários componentes. A tabela seguinte indica a função de cada componente electrónico, a sua constituição e base de funcionamento.

Componente	Simbolo	Designação	Simbolo
Resistência		Condensador
Baterias		Bobines
Diodos		Potenciómetros
Transistor		Transformadores
Diac		Relé
Triac		Tiristor
Díodo Zener		Válvulas

Fonte: http://www.electronica-pt.com/componentes-eletrônicos

CAPÍTULO 3

POTÊNCIA ELÉTRICA

Em sistemas elétricos, a potência instantânea desenvolvida por um dispositivo de dois terminais é o produto da diferença de potencial entre os terminais e a corrente que passa através do dispositivo.
Isto é,

P=I \cdot U

ou P=U.I

onde

I

é o valor instantâneo da corrente e

U

é o valor instantâneo da tensão. Se

I

está em ampères e

U

em volts,

P

estará em watts. É bastante comum encontrar em dispositivos a potência em unidades directas, VA.
Potência elétrica pode ser definida também como o trabalho realizado pela corrente elétrica em um determinado intervalo de tempo.
Num sistema de corrente contínua em que

I

U

se mantenham invariantes durante um dado período, a potência transmitida é também constante e igual ao produto

I \cdot U

.
Nos sistemas em que

I

U

são variáveis temporais, é possível determinar a potência média desenvolvida durante um intervalo de tempo a partir da integração temporal da potência instantânea:

P_{\mathrm{med}}=\frac{1}{T}\cdot\int_{0}^{T} I(t) \cdot U(t)\cdot\, \mathrm{d}t

onde

I(t)

é o valor da corrente no instante

t

U(t)

o valor da tensão no mesmo instante.

Potência Aparente

Se não se inclui o termo

\cos \phi

que haveria que contemplar, devido ao fato de que a corrente e a tensão estejam defasados entre si, obtemos o valor do que se denomina potência aparente ou teórica

S

que se expressa em volt ampères (VA):

S = V_\mathrm{e} \cdot I_\mathrm{e}^*

No qual

I_\mathrm{e}^*

entende-se como o conjugado do número complexo

I_\mathrm{e}

.
É com base no valor desta potência (ou das correntes respectivas) que se faz o dimensionamento dos cabos e sistemas de proteção das instalações elétricas. Na contratação de fornecimento de energia eléctrica é normalmente especificada a taxa de potência que depende da potência aparente máxima a ser disponibilizada pelo fornecedor.Mas essa não é a potência trifásica e sim a monofásica.Para calcular a potência trifásica basta na mesma fórmula multiplicar também o resultado por raiz de três.

Potência Reativa

Existe também em CA outra potência, que é a chamada potência reativa, cuja unidade é VAr e é igual a:

Q=I_\mathrm{e} \cdot U_\mathrm{e} \cdot \sin \phi

Numa instalação elétrica que apenas possua potência reativa, a potência ativa média tem um valor nulo, pelo que não é produzido nenhum trabalho útil. Diz-se portanto que a potência reativa é uma potência devatada (não produz watts ativos).
Na indústria elétrica recomenda-se que todas as instalações tenham um fator de potência (

\cos \phi \,

) máximo, com o qual

\sin \phi \,

será mínimo e portanto a potência reativa ou não útil será também mínima.
A integração temporal da potência reativa resulta numa energia reativa, que representa a energia que circula de forma oscilante nas instalações mas não é consumida por nenhum receptor. Em casos de consumidores especiais de energia eléctrica (grandes consumidores), esta energia pode ser contabilizada em VAr-hora, e faturada adicionalmente à energia ativa consumida.

O WATT-HORA (Wh)
100 W durante 10 horas = 1000 Wh
Watts do aparelho x Quantidade de horas trabalhadas.

CAPÍTULO 4

ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES

Em vários circuitos elétricos é muito comum a associação de resistores. Isso é feito quando se deseja obter valor de resistência maior do que aquele que é fornecido por um resistor apenas. Os resistores podem ser associados de três maneiras básicas que são: associação em série, associação em paralelo e associação mista.

Associação em Série

Esse é o tipo de associação onde os resistores são ligados um em seguida do outro, de modo a serem percorridos pela mesma corrente elétrica. Veja, no esquema abaixo, como fica a associação de alguns resistores em série:

A diferença de potencial (ddp) total aplicada entre os pontos A e B é igual a soma das ddps de cada resistor, ou seja:

U_T = U₁ + U₂ + U₃

E a resistência equivalente, para esse tipo de associação, é dada pela soma de todas as resistências que fazem parte do circuito, veja como fica:

R_eq = R₁ + R₂ + R₃

É importante destacar que a resistência equivalente desse tipo de circuito será sempre maior que o valor de apenas um resistor. Se no circuito elétrico existir nresistores, todos com iguais resistências, a resistência equivalente pode ser calculada da seguinte forma:

R_eq = nR

Associação em Paralelo

Nesse tipo de associação os resistores são ligados um do lado do outro, de forma que todos os resistores ficam submetidos à mesma diferença de potencial, veja como fica o esquema de um circuito com associação de resistores em paralelo:

A corrente elétrica total que circula por este tipo de circuito é igual à soma da corrente elétrica que atravessa cada um dos resistores, ou seja:

i = i₁ + i₂ + i₃

O valor da resistência equivalente desse tipo de circuito elétrico é sempre menor do que o valor de qualquer uma das resistências que compõem o circuito. E para calcular o seu valor, o da resistência equivalente, podemos utilizar a seguinte equação matemática:

Associação Mista
É o tipo de associação que há a mistura de associação em série e em paralelo, assim como mostra o esquema abaixo:

Para descobrir a resistência equivalente desse tipo de associação deve-se considerar os tipos de associação de forma separada, bem como suas características.

Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola

Fonte: http://www.brasilescola.com/fisica/associacao-resistores.html

Como saber o tempo de funcionamento de um aparelho até a descarga completa da bateria?

As baterias de maior capacidade como as estacionárias de 7Ah e o consumo do circuito for de 1A ,é só dividir 7A da bateria por 1A do consumidor.

Ex:7/1=7horas.

E se o circuito consome somente 0.5A? R.: 7/0,5=14horas aproximadamente.

Outros exemplos: Um som automotivo é ligado em uma bateria de automóvel com capacidade total de 75Ah e o circuito que vai ser ligado nessa bateria consome 40A.Qual o tempo de funcionamento desse som automotivo?

R.: 75A da bateria dividido por 40=1,8h (Quase duas horas de relógio).

Outros exemplos:

Bateria 150Ah

Consumidor:50A.

Tempo de funcionamento?

R.: 150/50=3h.

Até mais valeu!

Medir Potência Amplificador Áudio

Existem muitos tipos de potência, o fabricante ao colocar as características do equipamento não usa necessariamente o valor da potência RMS ou potência eficaz.

O processo de medição da potência consiste na medição dos valores na saída de áudio sabendo que a P_(potência)=V_(tensão) x I_(corrente) que é equivalente a P=V²/R, R= resistência, neste caso como se trata de corrente alternada será impedância. Assim teremos, se a tensão for de 20V sobre uma carga de 4Ω, a potência será 20x20/4=100W(rms) mas para isso temos de injetar um sinal constante na entrada. Normalmente usa-se um sinal de 1Khz na entrada (não aumentar rapidamente o volume os alto-falantes se estiverem no limite podem-se danificar). O esquema base será:

O valor de R deve ser de 4 ou 8 Ω, normalmente a impedância padrão dos alto-falantes de som e deve suportar o amplificador, ou seja, se o amplificador for de 100W, o resistir terá que ter 100W no mínimo. Pode ser usado, por exemplo, um resistor de fio bobinado ou resistores associados que possam suportar o amplificador. A leitura deve ser feita em V AC, muita atenção ao amplificador que, se tiver dois canais de saída, o outro canal não pode ficar vazio.

Em alguns casos, a leitura pode ser feita no alto-falante, porém, o valor não será tão exato.
O sinal de 1KHz ligado com uma grande potência é difícil que a audição o suporte, por isso, para este tipo de medição evite fazer diretamente na coluna de som.
Também a impedância no altifalante quando em funcionamento varia o que fará com que os valores de leitura sejam desajustados.

Fonte:http://www.electronica-pt.com/medir-potencia-amplificador

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APRENDA ELETRÔNICA