O documento apresenta conceitos básicos de eletrônica digital e representação de números, incluindo prefixos numéricos e operações com números. Explica a noção de corrente elétrica, tensão, resistência e leis de Ohm, além de apresentar exemplos de circuitos elétricos e componentes como resistores.

1. Curso de Eletrônica
Foco em Eletrônica digital para
uso da Plataforma Arduino

2. REPRESENTAÇÃO DE NÚMEROS EM POTENCIA DE DEZ
Números muito grandes ou números muito pequenos
Massa de um elétron (Me)
Me=0,00000000000000000000000000091g !!!!!!!!!!!
Mt=6000000000000000000000000 Kg!!!!!!!
Múltiplos de 10
10 101
100 102
1000 103
10000 104
100000 105
1000000 106
Sub Múltiplos de 10
1 100
0,1 1/10 1/101 10-1
0,01 1/100 1/102 10-2
0,001 1/1000 1/103 10-3
0,0001 1/10000 1/104 10-4
0,00001 1/100000 1/105 10-5
Massa da terra (Mt)

3. MULTIPLICAÇÃO E DIVISÃO
Exemplos
1000x10000=103x104=107
105 x10− 2 x103
103 x103 =
105+(− 2 )+3
103+3 =
106
106 = 106− 6= 100= 1

4. OPERAÇÃO COM NUMEROS QUAISQUER
Exemplos
250.000 x 20.000 = 25 x104 x 2 x104 = 50x108
0,009
3.000
=
9x10− 3
3x103 =
9
3
x10− 3 x 10− 3= 3x10− 6
ou
5x109

5. PREFIXOS NUMÉRICOS
Tera (T) = 1012
Giga (G) = 109
Mega (M) = 106
Kilo (k) = 103
Mili (m) = 10-3
Micro (μ) = 10-6
Nano (n) = 10-9
Pico (p) = 10-12

6. Conceitos Básicos
ELETRICIDADE >> Tipo de energia que pode ser gerada em um lugar
e usada em outro
Tipos de Geradores de Eletricidade
Eletromecânicos: Convertem a energia mecânica em energia
elétrica. Ex: Dinamo
Eletroquímicos: convertem energia química em elétrica: Ex: bateria
Solar: converte energia solar em elétrica.Ex: célula solar

7. Bateria Portátil Pilha
Baterias de Carro
Dínamo de Bicicleta
Exemplos
Painel Solar
Símbolo Gerador de Tensão Continua

8. PARA ENERGIA ELÉTRICA FLUIR >>> CONDUTOR
Condutores: são substancias que permitem a passagem de uma
corrente elétrica pois possuem portadores de cargas LIVRES.
Ex: todos os metais, água +sal, gás no interior de lâmpada
fluorescente, etc.
Corrente elétrica: movimentação ordenada de cargas elétricas.
Isolantes: não permitem a passagem de uma corrente elétrica
pois não possuem portadores de cargas livres.
Ex: Borrachas, madeira, fenolite,vidro, porcelana, papel, ar,
agua (pura)

9. Átomos – Moléculas – Elétron
- Elétrons tem carga negativa (qe)
Prótons tem carga positiva( qp)
Nêutrons não tem carga elétrica

10. Propriedades das Cargas Elétricas
Cargas de mesmo tipo se repelem Cargas de tipos diferentes se atraem
- - -
A unidade de carga elétrica é o Coulomb (C)
A carga de 1 elétron vale qe= -1,6.10-19C
A carga de 1 próton vale qp= +1,6.10-19C
qe+qp=0

11. Átomo neutro
Número de elétrons = Número de prótons
Átomo Ionizado Positivamente
Número de elétrons < Número de prótons
Átomo Ionizado Negativamente
Número de elétrons > Número de prótons

12. Carga Elétrica Elementar
qe= carga de um elétron
Corpo
neutro
Adicionando 1 elétron
A carga do corpo é Q=qe=-1,6x10-19C
Corpo Adicionando 2 elétron
neutro
A carga do corpo é Q=2.qe=-2x1,6x10-19C

13. GENERICAMENTE
Adicionando n elétrons
Neutro
A carga do corpo é Q=n.qe
E NEGATIVA !!!!!
Se ao invés de adicionar elétrons ao corpo neutro, elétrons são retirados
O corpo fica POSITIVO

14. Corpo
neutro
CORPO NEGATIVO
Retirando 1 elétron
A carga do corpo é Q=qp
Corpo Retirando 2 elétrons
neutro
A carga do corpo é Q=2.qp

15. GENERICAMENTE
Retirando n elétrons
A carga do corpo é Q=n.qp
Neutro
E POSITIVA !!!!!

16. POTENCIAL ELETRICO
CORPO CARREGADO >>>>> POTENCIAL ELETRICO>>Energia Armazenada
CORPO A
POTENCIAL VA
(POSITIVO)
POTENCIAL VB
(NEGATIVO)
CORPO B
UNIDADE: VOLT (V)

17. DIFERENÇA DE POTENCIAL ELETRICO D.D.P OU
TENSÃO ELETRICA
A B
0V 0V
VA=+20V VB=-10V
D.D.P=VA-VB=20 – (-10)=30V
VA=20V
VB=-10V

18. Se existe D.D.P entre dois pontos >>>>>> fluxo de elétrons (corrente elétrica)
A B
VA>VB
VA’>VB
VA’>VB
VA=VB=0

19. Tensão Elétrica – Analogia Hidráulica
O desnível causa a corrente de água, na eletricidade o desnível elétrico
ou tensão elétrica ou Diferença de Potencial (DDP) causa a corrente
elétrica

20. NOVAMENTE !!!
Para a existir corrente elétrica entre dois pontos deve existir entre
esses dois pontos TENSÃO ELETRICA OU DIFERENÇA DE
POTENCIAL ELETRICO (DDP)
A unidade de tensão elétrica (diferença de potencial)
é chamada de VOLT(V)
O dispositivo que gera DDP entre dois pontos é chamado de
gerador de tensão. Ex: Bateria, pilha
E o instrumento usado para medir tensão elétrica
é chamado de VOLTIMETRO

21. Multiplos e Submúltiplos do Volt
Submúltiplo
1milivolt=10-3V=1mV
1microvolt=10-6V=1uV
1nanovolt=10-9V=1nV
Desta forma escrevemos que a tensão vale:
U=12V ou V=12V
U=1200V ou U=1,2kV
U=0,005V ou U=5mV
Múltiplo
1Kilovolt=103V=1kV
1Megavolt=106V=1MV
1Gigavolt=109V=1GV

22. Condutores Metálicos
Elétron Livre>> Elétrons da última camada não estão presos ao núcleo
Nuvem eletrônica

23. Movimento Movimento desordenado ordenado de dos elétrons elétrons livres livres (corrente devido elétrica)
agitação térmica (não é
corrente elétrica)
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
Tensão aplicada ao condutor

24. Isolantes
Os isolantes não deixam passar uma corrente elétrica
não tem portadores de carga livre
Ex: borracha, vidro, papel, água pura, plásticos em geral, fenolite, porcelana.......
São usados para controlar o fluxo de energia elétrica e isolar
Chave Aberta Chave Fechada

25. DDP Aplicada a um Condutor Metálico
Íon positivo
(fixo)
Condutor metálico que
liga pólo positivo ao pólo
negativo
Elétrons se
movimentando do pólo
negativo para o positivo
Bateria que gera a
DDP

26. Intensidade de Corrente
Sentido convencional
Sentido Real
I
I= Intensidade Média de corrente elétrica=
Q
t
Q= quantidade de carga em Coulombs (C)
t = tempo (s) para que passe ΔQ Coulombs
A unidade de intensidade de corrente elétrica é o.....................

27. 1A = 1C/s = 6,25.1018 elétrons/s então......... 2C/s = 2A
O INSTRUMENTO USADO PARA MEDIR INTENSIDADE DE
CORRENTE ELÉTRICA É O......................

28. Amperímetro
Multímetro usado como
AMPERIMETRO
Um amperímetro deve ser ligado
em SERIE com o circuito

29. Multiplos e Submultiplos do Ampere
Submúltiplo Múltiplo
1miliampere=10-3A=1mA 1Kiloampere=103A=1kA
1microampere=10-6A=1A 1Megaampere=106A=1MA
1nanoampere=10-9A=1nA 1Gigaampere=109A=1GA
Desta forma escrevemos que a corrente vale:
I=2A
I=1200A ou I=1,2kA
I=0,005A ou I=5mA

30. CIRCUITO ELÉTRICO
É o caminho percorrido pelos elétrons
CIRCUITO DESENERGIZADO CIRCUITO ENERGIZADO

31. Corrente Elétrica – Sentido Real

32. Corrente Elétrica – Sentido Convencional

33. GERADOR
FIO CONDUTOR
AMPERIMETRO
RECEPTOR
VOLTIMETRO

34. Bipolos – Convenção de Polaridade
Bipolo: Dispositivo elétrico com dois terminais acessiveis
Bipolo Gerador: Converte algum tipo de energia em energia elétrica
Bipolo Receptor: Converte energia elétrica em outro tipo de energia
Energia
Não
Elétrica
Energia
Elétrica
Ex: Bateria
Energia
Elétrica
Energia
Não
Elétrica
Ex: Lâmpada
I
U
+
-
U
I
+
-

35. CIRCUITO ELÉTRICO
I
U
+
-
U
I
+
-
No mínimo: 1 gerador e 1 receptor eventualmente elemento controlador (Chave)

36. Primeira Lei de OHM
I=1A
U=5V
I=2A
U=10V
I=3A
U=15V
5V
1A
=5V/A
10V
2A
=5V/A
15V
3A
=5V/A
Conclusão Importante..............................

37. U
I
=constante=R
R é a resistência elétrica do condutor
E a sua unidade é o Ohm(Ω)
Desta forma escrevemos que a resistencia de um condutor vale....
R=5V/A ou R=5Ω
U=R.I I=
U
R

38. Condutância Elétrica (G)
G=
1
R
A unidade de condutância é o Siemens (S)
Desta forma se R=5Ω G=
1
5
= 0,2 S

39. Resistores
São componentes que apresentam um valor padronizado de resistência
Material Usado: Carvão e Metal que são materiais ohmicos
Multiplicador (C)
2º Algarismo Significativo (B)
1º Algarismo Significativo (A)
Tolerância (D)
Base de porcelana
Simbologia
ABNT
Alternativo

40. Resistor de película de carbono
Este componente é fabricado pela deposição em vácuo de uma fina película de
carbono cristalino e puro sobre um bastão cerâmico, para resistores de valor
elevado , o valor é ajustado pela abertura de um suco espiralado sobre sua superfície.

41. Tabela de Código de Cores
Código de Cores
Cor 1ºA.S(A) 2ºA.S(B) Multiplicador (C) Tolerância (D)
nenhuma - - - 20%
Prata - - 10-2 10%
Ouro - - 10-1 5%
Preto - 0 100
Marrom 1 1 101 1%
Vermelho 2 2 102 2%
Laranja 3 3 103
Amarelo 4 4 104
Verde 5 5 105
Azul 6 6 106
Violeta 7 7 107
Cinza 8 8 108
Branco 9 9 109

42. Exemplo
A=2 B=2
C=2 D=± 10%
1980Ω 2420Ω
2200Ω
Valor Nominal = 2200Ω ou 2k2
R= 2 2 00 ± 10%
Valor Nominal
Tolerância

43. R=10x103Ω R=10k
R=27x101Ω R=270Ω
R=47x100Ω R=47Ω
R=39x10-2Ω R=0,39Ω

44. Segunda Lei de OHM
A RESISTÊNCIA DE UM CONDUTOR DEPENDE DAS SUAS DIMENSÕES E DO
MATERIAL DE QUE É FEITO
L2
S
L1
S
R1>R2
R~K1.L

45. Segunda Lei de OHM
L
L
S2
R1<R2
S1
R~K2
S

46. Segunda Lei de OHM
L
prata S
L
ferro S
R
PRATA
< R
FERRO
R~ depende do material

47. Segunda Lei de OHM - Generalizando
L
s
R = ρ.L
S
ρ é a resistividade do material expressa em:
Ω.m Ω.mm2
m
ou
L é o comprimento em metros (m)
S é a area da secção transversal em m2 ou mm2
ρ = Rô

48. Exemplo
Um condutor de alumínio tem 300m de comprimento e 2mm de diâmetro. Calcule a sua
resistência elétrica.
300m 2mm
Material .m) mm2/m)
Alumínio 2,8x10-8 2,8x10-2
Cobre 1,7x10-8 1,7x10-2
Prata 1,6x10-8 1,6x10-2
R: São dados L=300m, D=2mm portanto o raio R=1mm e a área da secção poderá ser calculada
S = π.R2 = 3,14.(1mm)2 = 3,14 mm2 = 3,14.10-6 m2

49. Soluções
1. Considerando a resistividade expressa em (Ω.m)
R=
2,8.10− 8%OMEGA.m.300m
3,14.10− 6m2 = 2,67%OMEGA
2. Considerando a resistividade expressa
em (Ω.mm2)/m)
R=
2,8. 10− 2%OMEGA.mm2
m
.300 m
3,14 mm2 = 2,67%OMEGA
Atenção para não misturar unidades!!

50. Condutividade (σ)
É o inverso da resistividade:
σ=
1
ρ
Unidade:
[σ ]= (%OMEGA. m)− 1
σ=sigma

51. Variação da Resistência com a Temperatura
A resistência varia com a temperatura
Rf é a resistência do condutor na temperatura θ
F
(final)
Ri é a resistência do condutor na temperatura θ
i
(inicial)
pois a resistividade varia com a temperatura
Os metais seguem aproximadamente a lei
Δθ = θF - θi é a variação da temperatura
α coeficiente de temperatura
Se α>0 Aumentando temperatura
R Aumenta
Se α<0 Aumentando temperatura R Diminui
θ = Teta

52. Resistores Especiais
Potenciômetros: São resistores cuja resistência pode variar
Simbologia
ABNT
alternativo
Principio Funcionamento
R
AB
é fixa R
AC
é variável R
CB
é variável
R
AC
+ R
CB
= R
AB
A
C
B
Terminal fixo
Cursor
Terminal fixo
L
AB
é fixo L
AC
é variável
L
CB
é variável
R=
ρ. L
S

53. Resistores Especiais
Termistores: São resistores usados como sensores de temperatura.
Se α > 0 → PTC (Positive Temperature Coefficient )
Se α < 0 → NTC (Negative Temperature Coefficient )
PTC NTC
+t
-t
Fonte:http://www.pel-ltd.co.uk/

54. Resistores Especiais
LDR (Light Dependent Resistor): resistores onde a resistência varia com a luz
Aspecto Fisico Símbolo Resposta espectral
Escuro: R é muito alta Claro: resistência é baixa
http://en.wikipedia.org/wiki/Light-dependent_resistor
http://www.doctronics.co.uk/ldr_sensors.htm

55. Curva Característica de Bipolos
Dado um Bipolo Gerador...... Ou um Bipolo Receptor.........
A relação matemática entre a corrente e a tensão é
dada por uma equação
U=f(I) ou I=f(U)
Chamada de Equação Característica
Bipolo Linear: A relação entre corrente e tensão é LINEAR
Ex: Resistor
Bipolo Não Linear: A relação entre corrente e tensão é não LINEAR
Ex: Diodo

56. Exemplos:
R=200Ω
U=100. I
ou
I=
U
100
Tensão
Resistência (R)
100 200
U(V) I(mA) I(mA)
0 0 0
2 20 10
4 40 20
6 60 30
8 80 40
10 100 50
R=100Ω
U=200. I
I=
U
200
Desenhar as duas curvas no mesmo gráfico

57. Gráfico com Escalas

58. Desenhando a Curva Característica do Resistor de 100 Ohms

59. Desenhando a Curva Característica do Resistor de 200 Ohms

60. R=200Ω
R=100Ω
Tensão
Resistência (R)
100 200
U(V) I(mA) I(mA)
0 0 0
2 20 10
4 40 20
6 60 30
8 80 40
10 100 50

61. Exemplo de Bipolo Não Linear: Diodo

62. Referência:
http://www.eletronica24h.com.br