INTRODUÇÃO À ELETRO-ELETRÔNICA  

       
 TENSÃO ELÉTRICA

       Para termos uma diferença de potencial num circuito, temos que ter um gerador. O primeiro tipo de gerador que usamos é aquele que converte energia química em energia elétrica. São as pilhas e as baterias, uma das formas de se gerar energia elétrica. Uma pilha exerce entre seus pólos, uma diferença de potencial de 1,5v; uma bateria de automóvel estabelece uma diferença de potencial de 12v, que dura enquanto as substâncias químicas em seu interior puderem reagir entre si.

Alguns geradores de tensão elétrica:

CORRENTE ELÉTRICA CONTÍNUA (CC-DC)

       A corrente contínua (português brasileiro- CC em inglês DC - direct current) é um fluxo de pequenas partículas que possuam em sua natureza, carga elétrica. Estas partículas recebem o nome de elétrons e são tão minúsculas que podem trafegar com uma grande facilidade por entre os átomos de certos materiais como: metais e silício (material semicondutor).

CORRENTE ALTERNADA (CA-AC)

A corrente alternada ^{(português brasileiro}- CA em inglês AC - alternating current), é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo sentido permanece constante ao longo do tempo. A forma de onda usual em um circuito de potência CA é senoidal por ser a forma de transmissão de energia mais eficiente. Entretanto, em certas aplicações, diferentes formas de ondas são utilizadas, tais como triangular ou ondas quadradas. Enquanto a fonte de corrente contínua é constituída pelos pólos positivo e negativo, a de corrente alternada é composta por fases (e, muitas vezes, pelo fio neutro).

Fluxo de elétrons entre os átomos de metal

Fluxo de corrente elétrica convencional

Componentes

Resistor

       Componente utilizado em circuitos eletrônicos com o objetivo de diminuir ou oferecer uma resistência à passagem do fluxo de corrente elétrica por uma determinada parte do circuito.
        Quanto maior o valor da resistência, maior será a barreira para a passagem da corrente elétrica.

Obs.: Os resistores não tem polaridade, qualquer terminal poderá ser conectado ao circuito.

Interpretação das cores do Resistor

 

Planilha de Calculo de associação de resistores

Capacitor

       Um capacitor é um componente eletrônico usado para armazenar carga elétrica. É constituído de duas placas metálicas planas e paralelas, e entre estas, um material isolante que define o tipo. Sendo assim, se o material isolante for o plástico chamado poliéster, teremos um capacitor de poliéster, se for a mica, teremos um de mica, ser for de tântalo, chamamos de capacitor de tântalo etc.
       Se ligado a uma tensão, o capacitor ficará carregado com a mesma tensão da fonte, armazenando uma carga.
       Em um circuito eletrônico um capacitor pode ser usado para vários propósitos como: armazenar energia elétrica, como oscilador, filtro, etc...

Diagrama interno de um capacitor

Diodo

       O diodo é um dispositivo eletrônico semicondutor, onde o fluxo de corrente elétrica só pode circular em um sentido.
       Para que o diodo conduza corrente elétrica, devemos polarizá-lo e conectá-lo corretamente ao circuito. Aplicando uma tensão elétrica positiva (+) no seu terminal Anodo, o diodo conduz a corrente elétrica sem dificuldades. Agora se invertermos a polaridade, ligando o Anodo do diodo a uma fonte de tensão elétrica (-), este por sua vez não conduz a corrente elétrica, tornando-se assim um isolante, passando a se comportar como um interruptor desligado.
       Existem vários tipos de diodos no mercado com: diodo zener, foto-diodos etc.

Obs.: O próprio LED é um diodo.

Polarização direta do DIODO

O LED acender a corrente elétrica não encontra
barreira para circular.

Polarização inversa do DIODO

O LED não acende porque encontra obstáculo
por causa das propriedades semicondutora do Diodo.

Ainda: Transformador - Semicondutor - Fonte -

LED

Light Emitting Diode (Diodo Emissor de Luz). É um dispositivo semicondutor. Os LEDs necessitam de pelo menos 1,6v de tensão elétrica para acender. É preciso que o fluxo de corrente elétrica circule através de um terminal específico do LED, portanto temos que ligar os terminas corretamente à fonte de alimentação.        Na figura abaixo, é esquematizado um circuito para acender um LED através de uma bateria de 5v, fonte ou pilhas. Observe a polarização do LED; o Anodo (A), terminal maior, é conectado ao pólo positivo +(5v) da bateria, e o Catodo (K), ao pólo negativo -(0v). Se seus terminais forem invertidos o LED não acende.        Os LEDs são utilizados em circuitos que precisem por algum motivo, sinalizar ou alertar visualmente alguma ocorrência ou evento..

Simbologias do LED

Circuito para acender um LED

Ligando um LED a uma bateria de 5v

características básicas de funcionamento dos transistores.        Os transistores são dispositivos eletrônicos, onde sua estrutura básica é composta por 3 pedaços de silício (elemento semicondutor).        Os transistores são muito usados em circuitos eletrônicos, ele é o componente básico na estrutura de um circuito integrado (CI).        As funções de um transistor são amplificar a corrente elétrica num circuito, e de ser usados como chaves ou interruptores. Nos nossos circuitos, eles são usados com chaves, representado os sinais lógicos digitais 0 (zero - sinal baixo) quando a corrente não circula nos terminais Coletor/Emissor, e 1 (um - sinal alto) quando a corrente elétrica circula entre seus terminas Coletor/Emissor. Segue abaixo uma tabela com suas simbologias: Figura 6 - Simbologia dos transistores BC   Terminais NPN PNP   C = Coletor; B = Base; E = Emissor.

TIRISTORES

São diodos especiais com um terminal para o disparo do componente. O SCR é usado em corrente contínua e o TRIAC é usado em corrente alternada.

Aparência

Circuito Integrado

       CI ou mesmo CHIP (Integrated Circuit). É um componente de silício montado num suporte plástico ou cerâmico contendo diversos pinos para efetivar as conexões elétricas com os outros componentes do circuito.
       É uma pequena fatia de silício (elemento semicondutor) onde contém milhares de componentes como: transistores, resistores, diodos etc, formando um circuito complexo. Imaginem uma placa de rádio dentro de um minúsculo pedaço de silício.
       Foi por causa da invenção do CI que temos no mercado aparelhos eletrônicos diminutos. Nos nossos projetos sobre Porta Paralela iremos utilizar muitos CIs.

Características dos CIs

Relê

       Dispositivo eletro-mecânico, utilizado para isolar e controlar cargas elevadas. Com ele, poderemos através da Porta Paralela, controlar dispositivos eletrônicos, ligar e desligar aparelhos elétricos e eletrônicos.
       A Porta Paralela só fornece 5v, tensão muito baixa para controlarmos dispositivos elétrico, como um; motor, uma fechadura elétrica, uma máquina industrial etc.
       Um relê isola totalmente o circuito externo do resto do computador, tornando-o protegido de qualquer imprevisto que possa ocorrer com um aparelho conectado à Porta Paralela.
       No mercado são encontrados vários tipos de relês, com características e funcionamento distintos.
       Os relês mais simples trabalham de duas formas: normalmente aberto (NA) ou normalmente fechado (NF), isso refere-se aos "terminais contatos" do relê. No modo NA, os contatos do relê estão separados, desligados, e no modo NF os contatos estão juntos, ligados. É a corrente elétrica exercida sobre sua bobina que irá alternar os contatos NA e NF. Dependendo do seu projeto, você irá escolher qual o modo usar.

Simbologias do RELÊ

Circuito de controle de dispositivo manual, usando Relê

Sensores

       São dispositivos utilizados para detectar alguma ocorrência ou evento. São usados na maioria dos aparelhos, como: forno de microondas, lava-louças, máquinas de lavar roupas etc.
       Com o uso de sensores, é possível que uma máquina seja mais inteligente, decidindo-se por si só quando for detectado um evento.
       Imaginem uma máquina de café, daquelas que você introduz uma moeda ou uma cédula, e a máquina faz o resto; quantos sensores não existem lá dentro para detectar quando acaba o pó de café, o açúcar, a água etc.
       Poderemos com muita facilidade utilizar a Porta Paralela para ler informações de diversos tipos de sensores; armazenar na memória do computador, processar, comparar com informações armazenadas em Banco de Dados, e por fim, tomar uma decisão segura e inteligente.
       Existem uma infinidade de sensores de todas as espécies, até sensor de detecção de odores já existe.
       Nos outros módulos desse curso iremos fazer projetos que utilizem sensores.

Exemplos de sensores:

Temperatura; Luminosidade; Umidade; Pressão atmosférica; Presença; Velocidade; Sonoro; Odores; Cores; Distância; Profundidade; Etc.

Alguns tipos de sensores existentes no mercado.

ATERRAMENTO ELÉTRICO - RETIFICAÇÃO
Posição dos pinos na Tomada	Terra Eletrônico	Aterramento na caixa de disjuntores e no chão
Retificador- Compostos por diodos, Filtro- uma configuração envolvendo capacitores e bobinas. Regulador- Feito por componentes semicondutores (Transistor, regulador de tensão ou circuito integrado)
Retificação de Corrente Alternada para Corrente Continua - Diagrama em bloco das etapas.

Aulas