Eletricidade_ Componentes_ Eletronicos

7/23/2019 Eletricidade_ Componentes_ Eletronicos

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Ale

xFonseca

FACH

A

-2005

ELETRICIDADEAPLICADA

ENGENHARIAQUMICA


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Alex Fonseca

Tcnico em eletrnica

Engenheiro eletricista

Ps graduando em Gesto da Manuteno Coordenador da Equipe de Engenharia de Manuteno Eltricada ABB no

contrato Arcel

Alex Fonseca

Tcnico em eletrnica

Engenheiro eletricista

Ps graduando em Gesto da Manuteno Coordenador da Equipe de Engenharia de Manuteno Eltricada ABB no

contrato Arcel

Apresentao


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RESISTORES

Os resistores so os componentes mais comuns de todas as montagenseletrnicas. A finalidade principal de um resistor oferecer umaresistncia, ou seja, uma oposio passagem de uma corrente eltrica.

Os valores dos resistores so dados em uma unidade denominada ohm,

cuja abreviao feita pela letra grega mega ( ).Os resistores usados nos aparelhos eletrnicos podem ter valores baixoscomo 0,1 ohm ou to altos como 22 000 000 de ohms. Entretanto, olhandopara um resistor com estes dois valores extremos, no notaremosnenhuma diferena, opis so do mesmo tamanho.

Os valores so dados pela construo interna de cada resistor, que podedeixar passar mais corrente (menor valor) ou deixar passar menos corrente(maior valor).


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RESISTORES

A diferena de tamanho dos resistores devida sua capacidade de suportarcorrentes maiores, e portanto transformarmais energia em calor. Em circuitos

potentes,a energia se transforma em calorem grande quantidade e os resistoresprecisam ser maiores para transferir estecalor para o meio. Se isso no ocorrer, oresistor aquece demais e acaba queimando.

Temos ento resistores de 1/8W e 1/4W queso os menores, e de , 1, 2 e mais watts,que so os maiores.

Numa montagem voc sempre pode usar umde dissipao maior no lugar de um de

dissipao menor, desde que, de mesmaresistncia.


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RESISTORES

CDIGO DE CORES:

Em lugar de escrever diretamente o valor de um resistor em seucorpo, os fabricantes usam uma representao na forma de

cdigo de cores. So pintadas ento faixas coloridas ou anisem uma ordem que indica o valor da resistncia e tambm o valorda tolerncia.

O cdigo dado pela tabela a seguir:


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RESISTORES

Como funciona o cdigo de cores:

Suponhamos que desejamos saber o valor de um resistor em que, na ordem, as cores

sejam: marrom, preto, vermelho, prateado. O primeiro e o segundo anel do os dois primeiros agarismos da resistncia, ou seja:

Marrom = 1

Preto = 0

Temos ento 10

O terceiro anel nos d o nmero de zeros que devemos acrescentar ao valor obtido:

Vermelho = 00

Temos ento 10 + 00 = 1 000 ohms, ou simplesmente 1k.

O quarto anel, quando existe, indica a diferena que pode existir entre o valor marcado noresistor e o real, ou seja, a tolerncia. Conforme o anel, ela pode ser de 2, 5, 10% ou, se nohouver a quarta faixa, ser de 20%.


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Um capacitor um componente formado por dois elementoscondutores chamados armaduras, que so separados por uma

substncia isolante chamada dieltrico. Normalmente o dieltrico que d nome ao capacitor. Assim, se o

dieltrico de um capacitor for a cermica, teremos um capacitorcermico; se for polister (uma espcie de plstico), o capacitor serdito de polister, e se for o papel, o capacitor ser de papel.

A finalidade do capacitor armazenar eletricidadde. Quando ligamosum capacitor a qualquer fonte de energia eltrica, cargas positivasfluem para uma armadura e negativa para a outra, ficando na mesmaquantidade presas ao componente.

Um capacitor um componente formado por dois elementoscondutores chamados armaduras, que so separados por umasubstncia isolante chamada dieltrico.

Normalmente o dieltrico que d nome ao capacitor. Assim, se odieltrico de um capacitor for a cermica, teremos um capacitorcermico; se for polister (uma espcie de plstico), o capacitor serdito de polister, e se for o papel, o capacitor ser de papel.

A finalidade do capacitor armazenar eletricidadde. Quando ligamosum capacitor a qualquer fonte de energia eltrica, cargas positivasfluem para uma armadura e negativa para a outra, ficando na mesmaquantidade presas ao componente.

CAPACITORES


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Os capacitores so especificados por dois valores: capacitncia etenso de trabalho.

A capacitncia diz quanto de carga cabe no capacitor sobdeterminadas condies. A unidade o farad, abreviado por F, mascomo se trata de uma unidade muito grande prefere-se usarsubmltiplos como o:

Microfarad, abreviado por F que vale 0,000 0001.

A tenso de trabalho diz quanto o capacitor suporta em uso. Nopodemos carregar um capacitor de 600V com mais de 600V pois issopode furar seu dieltrico, ou seja, ele perde suas propriedadesisolantes e deixa de funcionar.

Devemos sempre respeitar esta indicao, sempre aplicando ao

capacitor uma tenso menor do que a indicada como mxima.

Os capacitores so especificados por dois valores: capacitncia etenso de trabalho.

A capacitncia diz quanto de carga cabe no capacitor sobdeterminadas condies. A unidade o farad, abreviado por F, mascomo se trata de uma unidade muito grande prefere-se usarsubmltiplos como o:

Microfarad, abreviado por F que vale 0,000 0001.

A tenso de trabalho diz quanto o capacitor suporta em uso. Nopodemos carregar um capacitor de 600V com mais de 600V pois issopode furar seu dieltrico, ou seja, ele perde suas propriedadesisolantes e deixa de funcionar.

Devemos sempre respeitar esta indicao, sempre aplicando ao

capacitor uma tenso menor do que a indicada como mxima.

CAPACITORES


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CDIGOS: Capacitores cermicos pequenos

Dizemos pequenos os capacitores da ordem de picofaradas,normalmente do tipo cermico com a forma de disco ou tubular.

A letra p (minscula) indica que a unidade o picofarad e pode virtanto no final do valor como em lugar da vrgula. Assim, 4p7 significa4,7 pF (picofarads). Do mesmo modo que 10p indica 10picofarads.Nestes tipos comum seguir uam letra maiscula aps ovalor que indica a tolerncia, a qual no nosso caso no importante, ano ser quando especificada num projeto. Esta letrra pode ser o J, o K,o M, etc.

Em especial deve ser tomado cuidado com o K maisculo, que podeser confundido com o k minsculo, que indica que o valor tem queser multiplicado por 1000. Assim, 10K 10 pF enquanto 10k significa 10000 pF ou 10 nF.

Os valores com que encontramos oa capacitores normalmente seguem amesma srie dos resistores, ou seja, em saltos. Assim a sequncia maisusada :

1 1,2 1,5 1,8 2,2 2,7 3,3 3,9 4,7 5,6 6,8 8,2

Isso significa que no encontraremos um capacitor de 1,3 pF pois no est

na srie, nem de 13pF porque no mltiplo desta srie do mesmo modoque 190 pF.

CAPACITORES


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CDIGOS:

CAPACITORES


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CDIGOS:

CAPACITORES


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Cdigo de trs nmeros:

Este um cdigo que aparece principalmente nos capacitorescermicos e que dificulta muito a identificao do componentepelos menos experientes.

So usados sempre trs nmeros (dgitos). Os dois primeirosdo os dois dgitos do valor e o terceiro significa o nmero dezeros que deve ser acrescentado. O valor final ento obtidoem picofarads. Para obter em nanofaradas dividimos por 1000.

Por exemplo: 223 significa 22 seguidos de trs zeros ou 22 000pF que em nanofarads significa 22 nF.

472 significa 47 seguidos de 2 zeros ou 4 700 pF que emnanofarads 4,7 nF, ou 4n7.

CAPACITORES


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Cdigo de pontos decimais:

Na nomenclatura americana, em lugar da vrgula usa-se umponto para separar as unidades das fraes de unidade. o

ponto decimal. Assim, em lugar de escrever 0,01 no sistema americano temos

0.01.

Nos capacitores comum que se omita o 0 antes da vrgula, o

que significa que em lugar de escrevermos 0,01 F sejaencontrado apenas .01 F

CAPACITORES


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Tipos de equivalncias:

Os capacitores cermicos so capacitores planos ou tubulares e seprestam em aplicaes em circuitos de baixas frequncias e dealtas frequncias principalmente. Nos projetos que exigem este

tipo de capacitor no conveniente substituir por outro. O valorpode s vezes variar um pouquinho. Por exemplo, se voc no tiverum de 2,2 pF para uma plaicao, pode experimentar 2,7pF quenormalmente o aparelho funcionar.

Os capacitores de polister, papel e policarbonato, servem mais

para aplicaes em circuitos de baixa fequncia, ou seja, udio.Eles podem ser substitudos ente si, o que quer dizer que se vocno tiver um tipo pode usar de outro tipo.

CAPACITORES


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Teste simples de capacitores:

O teste mostrado a seguir revela apenas se o capacitor est emcurto, ou seja, se o dieltrico no foi furado por sobrecargasrdendo suas propriedades. Se o led acender o capcitor no est

bom. Se permanecer apagado ele pode estar bom.

CAPACITORES


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So componentes semicondutores que possuem a propriedade deapenas permitir a passagem da corrente em um determinado sentido.

Internamente so formados por uma pastilha de cristal ou de materialsemicondutorm que pode ser o silcio, ou o germnio, que lhe daro o

nome, ou seja, diodo de germnio ou de silcio. Se ligarmos o diodo conforme mostram as figuas abaixo, podemos

observar o seu funcionamento.

DIODOS


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Os diodos s comeam a conduzir corrente partir de certo ponto,como mostra o grfico abaixo. Assim, um diodo de germnio scomea a conduzir uma tenso de 0,2V, enquanto que o de silcioprecisa de pelo menos 0,6V.

DIODOS


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Os Diodos so especificados por dois valores: A corrente mxima que ele pode deixar passar no sentido direto, que pode

variar entre alguns miliampres at alguns ampres ou mais.

A tenso mxima que ele no deixa passar a corrente no sentido inverso,

que denominada tenso inversa de pico po PIV. Ela pode variar de algunsvoltas at mais de 1000V.

Um exemplo de diodo o 1N4004, que usamos bastante: ele pode conduzirat 1 ampre de corrente e suporta uma tenso inversa de 400V.

Podemos dividir os diodos em dois grupos:

Diodos de sinal, que so diodos que trabalham com pequenas correntes, mas sorpidos, isto , podem deixar passar sinais de frequncias realtivamente altas.Estes diodos so usados na deteco de sinais de rdio, comutao, etc. Porexemplo 1N34, 1N60, 1N4148 e 1N914, sendo os dois primeiros de germnio e osdois ltimos de silcio.

Diodos retificadores, que so diodos que trabalham com tenses e correntes

elevadas e que so usados em fontes de alimentao. Eles retificam a correntealternada, obtendo-se corrente contnua. Por exemplo 1N4002, 1N4004, BY127,todos de silcio.

DIODOS


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Os transistores bipolares, como so chamados, so dispositivossemicondutores, isto , feitos com materiais do grupo do germnio edo silcio, que apresentam caractersticas intermedirias entre os bonscondutores , como o cobre e a prata , e os isolantes, como o ar e ovidro.

Dopando estes materiais semicondutores com impurezas, obtemoscaractersticas eltricas especiais que nos permitem construir tantodiodos como transstores.

De acordo com a dopagem podemos obter semicondutores do tipo N

(negativo ou excesso de eltrons) ou do tipo P (positivo ou comfalta de eltrons), e juntando materiais alternados N e P formamos doistipos de estruturas, mostradas na figura abaixo.

TRANSISTORES


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A principal funo do transistor nos aparelhos eletrnicos quemontamos a de amplificar correntes.

De fato, se ligarmos o transistor como mostrado na figura abaixo,podemos controlar a corrente quq circula entre o emissor e o coletor

atravs de sua base.

TRANSISTORES

Com a base desligada, nenhuma corrente circula entre o emissor e ocoletor. O transistor se comporta como um interruptor aberto. Veja namesma figura que a polaridade da bateria ligada ao transistor diferentenos dois tipos:

O NPN tem o coletor positivo em relao ao emissor

O PNP tem o coletor negativo em relao ao emissor.


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Se invertermos a polaridade, o transistor no funciona, da, o emprojetos que usam transistores, a polaridade das fontes de energiaserem to importantes.

Para que o transistor ligue temos de fazer circular uma corrente pela

sua base, e a corrente deve vir do mesmo plo da bateria ligado aocoletor, conforme mostra a prxima figura.

TRANSISTORES


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Entretanto, a que entra uma caracterstica muito importante do transistor: acorrente que o liga pode ser muito menor (mais fraca) que a corrente que eleconduz entre o coletor e o emissor, ou seja, a corrente controlada.

Se um transistor conseguir LIGAR com uma corrente 200 vezes mais fracaque a corrente que ele deve controlar, dizemos que seu ganho ou fator de

amplificao (beta) 200. claro que esta possibilidade de controlar correntes maiores com correntes

menores no se limita a ligar e desligaar.

Se o transistor for polarizado, isto , se ligarmos na sua base um resistor quemantenha a corrente controlada num valor intermedirio entre o mximo e o

mnimo que ele admite, ou seja, de modo que a tenso no coletor fiqueaproximadamente na metade da tenso da alimentao (bateria), conformemostra a prxima figura, ocorre algo importante:

TRANSISTORES


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Aplicando na base uma corrente muito fraca que sofra variaes rpidas deintensidade, como, por exemplo, um sinal de udio vindo de um microfone, otransistor ampliar estas variaes e a corrente variar na mesma proporo.

Teremos ento no coletor do transistor uma variao de voltagem muito maior,o que significa que o transistor ampliou ou aumentou a intensidade do sinal.

claro que a utilizao dos transistores como amplificadores no so tosimples: precisamos calcular os resistores que devemos ligar nas bases dostransistores para que ele no deformem (distora,) e enm sofram sobrecargas.Para isso existem tcnicas que envolvem conhecimento de matemticaavanada.

TRANSISTORES

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