STEM com Robótica · Em todos os circuitos elétricos têm de existir: um gerador que funcione...

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Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho STEM com Robótica STEM com Robótica ‐Scaling Up Inclusion: Robotics, a STEM ‐ focused Project ‐Scaling Up Inclusion: Robotics, a STEM ‐ focused Project Centro de Formação de Associação de Escolas Paços de Ferreira, Paredes e Penafiel

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Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho

STEM com RobóticaSTEM com Robótica‐Scaling Up Inclusion: Robotics, a STEM ‐

focused Project‐Scaling Up Inclusion: Robotics, a STEM ‐

focused Project

Centro de Formação de Associação de EscolasPaços de Ferreira, Paredes e Penafiel

Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho

STEM com Robótica

‐ Entender o conceito STEM; ‐ Utilizar as STEM para motivar os alunos; ‐ Entender / Implementar o Pensamento Crítico; ‐ Entender / Implementar o trabalho colaborativo;

‐ Adquirir fundamentos básicos de eletricidade; ‐ Adquirir fundamentos básicos de eletrónica; ‐ Connhecer a placa de ensaio “Breadboard”;

‐ Conhecer / utilizar diversas placas Arduíno; ‐ Conhecer/utilizar diverso hardware p/ conectar

ao Arduíno; ‐ Programar Arduíno; ‐ Utilizar as STEM em sala

Objetivos a atingir

Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho

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• EletricidadeCircuitos elétricos

• Propriedades da eletricidadeTensãoResistênciaCorrenteLei de Ohm

• Componentes eletrónicoIntroduçãoResistênciasDíodosLedSwitchesPotenciómetros

• BreadboardEsquemaComo usar

Sessão 2

STEM com RobóticaSTEM com RobóticaEletricidadeEletricidade

Centro de Formação de Associação de EscolasPaços de Ferreira, Paredes e Penafiel

Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho Alberto Brochado, Eugénio Oliveira, Fernando Coelho

Definição

Forma

Eletricidade é uma propriedade física que semanifesta através da atracão ou repulsão entre aspartes da matéria. Esta propriedade tem origem naexistência de eletrões (com carga negativa) ouprotões (com carga positiva).

A eletricidade é uma forma de energia que se baseiana dita propriedade física e que se pode manifestarem repouso (eletricidade estática) ou emmovimento (corrente elétrica). A eletricidade, nestesentido, pode gerar calor ou luz.

STEM com RobóticaSignificado

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Circuitos ElétricosUm circuito elétrico é um caminho ou itinerário para a corrente elétrica.

Em todos os circuitos elétricos têm de existir: um gerador que funcione como fonte de energia; um ou mais recetores que transferem e transformam a energia elétrica que chega até eles; fios condutores de ligação que são o elo de ligação entre os vários constituintes do circuito e um ou mais interruptores.

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Circuitos Elétricos

Num circuito paralelo a corrente elétricapercorre o circuito por diferentes caminhosou ramos disponíveis. Teremos, para uma

mesma diferença de potencial, uma correnteelétrica que depende do elemento resistivo

integrado nesse ramo.

Num circuito em série a corrente elétrica, movimentodos eletrões, tem apenas um caminho para percorrer.Assim, todos os elementos do circuito serãopercorridos pelo mesmo valordesta grandeza.

Série Paralelo

Mistos

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Tensão Elétrica

Tensão Elétrica, tambémchamada de diferencial depotencial elétrico pode serentendida como uma espécie deforça que faz com que circule acorrente elétrica através de umcondutor. A sua unidade demedida é o Volt (V).

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Resistência Elétrica

Resistência Elétrica (R ou r) é acapacidade de um condutor seopor e dificultar a passagem dacorrente elétrica. Isto éconseguido através deResistências que transformam aenergia elétrica em energiatérmica. Medida em Ohm ‐ Ω

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Intensidade da corrente Elétrica

A intensidade de correnteelétrica consiste na quantidadede carga elétrica que atravessa asecção reta de um condutor naunidade de tempo. Aintensidade de correnterepresenta‐se por I e a suaunidade é o ampere.

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Lei de OhmA corrente, a tensão e a resistênciaelétrica estão relacionadas entre si.Por exemplo, se pegarmos umcondutor que possui uma certaresistência elétrica e a ele aplicarmosuma tensão, faremos com que circuleuma certa corrente por essecondutor. Se dobrarmos a tensãoaplicada, a corrente tambémdobra. Essa relação é mostrada naprimeira lei de Ohm:

Tensão é igual ao Valor da resistênciamultiplicado pelo valor da correnteV=R.IR=V/II=V/R

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Lei de Ohm (Exercício)ExercícioCalcule a resistência elétrica de uma resistência que apresenta 10 A de intensidade de corrente elétrica e 200 V de diferençade potencial

Tensão é igual ao Valorda resistência multiplicado pelo valor da correnteV=R.IR=V/II=V/R

ResoluçãoSegundo a Primeira Lei de Ohm, a resistência é calculada pela seguinte expressão:R = V/ISendo,V = 200VI = 10AR = 200/10R = 20 ΩLogo, a resistência é de 20 Ω.

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Os componentes eletrónicos sãoa estrutura de um circuitoeletrónico, isto é, são oscomponentes que fazem partede qualquer circuito elétrico oueletrónico (desde os maissimples aos mais complexos) eque estão interligados entre si.

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Componentes Eletrónicos

O que são Componentes Eletrónicos?

Resistências são componentes de circuitos elétricos e a sua função é resistir à passagem da corrente elétrica, por isso, a maior parte deles é feita com carvão em pasta, componente que é um isolante elétrico. Quando um determinado circuito elétrico for ilustrado, o símbolo à direita será utilizado para identificar uma resistência:

ResistênciasSTEM com Robótica

Para resistências muito pequenas que compõem circuitos elétricos, por exemplo, existe um código de cores que define o valor da resistência a partir de valores atribuídos a cores específicas.

ResistênciasSTEM com Robótica

O díodo é um componente eletrónico de dois terminais, que conduzcorrente elétrica preferivelmente em um só sentido, bloqueando a suapassagem no sentido oposto. Também pode ser chamado deRegulador de Tensão

DíodosSTEM com Robótica

O díodo é construído a partir de materiais semicondutores, como o silício ou o germânio, que são fundidospara criar uma junção P N, sendo que P representa a polaridade positiva e N, a negativa.A polaridade positiva P de um díodo é onde há falta de eletrões, sendo essa região também chamada de lacunaou buraco. A parte negativa N possui excesso de eletrões.

LED é a sigla para Light Emitting Diode, que significa “díodo emissor de luz”. Consiste numa tecnologia de condução de luz, a partir energia elétrica.

LEDSTEM com Robótica

O interruptor é um dispositivo simples, usado para abrir ou fechar circuitos elétricos.

SwitchesSTEM com Robótica

Componente com resistência elétrica variável que, num circuito, permite fazer variar a intensidade da corrente.

Potenciómetros ou reóstatos

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é uma placa com orifícios e ligações condutoras para montagem de circuitos elétricos experimentais.A grande vantagem da placa de ensaio na montagem de circuitos eletrónicos é a facilidade de inserção decomponentes, uma vez que não necessita soldagem.As placas variam de 800 furos até 6000 furos, tendo conexões verticais e horizontais. No entanto, a sua grandedesvantagem é o seu "mau‐contato", e muitas vezes a pessoas preferem montar os seus circuitos com muitos fiosem vez de usar a placa de ensaio.

Breadboard ou placa de ensaio

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https://www.youtube.com/watch?v=6WReFkfrUIk

https://www.youtube.com/watch?v=6WReFkfrUIkhttp://www.hardware.com.br/dicas/entendendo‐eletricidade.htmlhttp://www.labeletronica.com/eletronica‐para‐informatica/parte‐3‐‐corrente‐tensao‐resistencia‐potencia‐e‐frequenciahttps://www.build‐electronic‐circuits.com/i‐drew‐a‐cartoon/https://www.pinterest.pt/pin/562175965971602164/?lp=truehttps://conceito.de/reostato

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