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ELETROELETRÔNICA
UD I: - ELETRICIDADE BÁSICA (ELE 200)
OBJETIVOS
   Definir Íons (positivos / negativos), condutor, isolante
    elétrico, carga / força elétrica e campo elétrico
   Definir tensão e corrente elétrica, com suas respectivas
    unidades;
   Definir e Explicar a constituição, o funcionamento, as
    características e as aplicações dos resistores.
   Definir tensão e corrente elétrica, com suas respectivas
    unidades;
   Definir resistência elétrica e sua unidade;
   Calcular o resistor equivalente, a tensão e a corrente, nas
    associações série, paralela e mista.
   Definir força, energia, potência elétrica, unidades de potencial
    elétrico e Calcular a potência e a energia elétrica.
   Definir diferença de potencial, força eletromotriz, resistência
    interna de um gerador e Citar os tipos de geradores elétricos.
   Definir nó, braço ou ramo, malha nos circuitos elétricos e
    Explicar as Leis dos Nós e as Leis das Malhas no cálculo de
    tensão e de corrente nos circuitos elétricos;
   Definir imã permanente e suas propriedades;
   Explicar as Leis do Magnetismo.
Conceitos Básicos
    Observe as duas figuras a seguir. Nelas
podemos identificar alguns elementos conhecidos,
mesmo      para   pessoas   que   não    tenham
conhecimentos de eletricidade. A Fig 01 mostra
uma bateria , uma lâmpada e um interruptor. A
lâmpada está apagada. A Fig 02 mostra a mesma
bateria e a mesma lâmpada , agora acesa. Por que
a lâmpada está apagada ? Por que a lâmpada está
acesa ? As respostas você obterá quando alguns
conceitos de eletricidade forem colocados a
seguir.
Conceitos Básicos
    Todas as substâncias são constituídas de átomos
e moléculas. Por exemplo a substância chamada de
água, cuja fórmula química é H2O, é constituída de
dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de
oxigênio(O) os quais tem características totalmente
diferentes da água.
    Os átomos por sua vez são constituídos de
minúsculas partículas: os prótons, os elétrons e
os nêutrons. Os prótons estão localizados na parte
central do átomo chamada de núcleo, enquanto os
elétrons giram ao seu redor em órbitas bem
definidas, de forma parecida com os planetas
girando ao redor do sol.
Conceitos Básicos
         Nas duas figuras ao lado temos
    os desenhos do modelo mais simples
    que representa um átomo: O núcleo
    central no qual estão os prótons e os
    nêutrons, e ao redor deste, girando,
    os elétrons . Existem varias órbitas ,
    com diferentes números de elétrons
    girando em cada uma. A última
    camada,     chamada    de    camada
    valência     é a que tem maior
    interesse, pois a diferença entre os
    principais   materiais  usados     na
    eletrônica tem o seu comportamento
    determinado pela característica desta
    camada.
Conceitos Básicos
       Prótons e elétrons tem uma propriedade física
chamada de carga elétrica.
     Cargas elétricas (elétrons) em movimento produzem
uma corrente elétrica e é essa corrente elétrica que
permite que nós tenhamos certas comodidades (ver tv,
etc.). Para gerar uma corrente elétrica precisamos de um
caminho (condutor) para as cargas elétricas percorrerem e
de um dispositivo que forneça a energia necessária para
que essas cargas se desloquem por esse caminho. Este
dispositivo é chamado de Gerador de Tensão. Pilhas e
baterias são exemplos de geradores de tensão. Outro
elemento importante são os isolantes , sem os quais não
seria possível tudo isso.
    Um isolante não deixa as cargas elétricas se
movimentarem pelo seu interior. Plásticos, madeira,
borracha, vidro e o ar são exemplos de isolantes.
Respondendo a pergunta
           do inicio
    Observe as figuras a seguir, são
semelhantes às do inicio, a diferença é que não
tem o interruptor. A lâmpada está apagada pois
não existe caminho para as cargas se
deslocarem (na Fig 1- interruptor aberto).
Quando um caminho é criado (no caso da Fig 2
- fechando o interruptor) ligando a lâmpada à
bateria, a lâmpada acende (a energia dos
elétrons é convertida em luz).
Respondendo a pergunta
           do inicio
      É importante notar que o caminho não existe porque o
ar é isolante. Observe que a corrente elétrica tem um
sentido bem definido: a corrente sai do pólo positivo, percorre
o circuito e retorna para a bateria entrando pelo pólo negativo
pois neste caso a corrente é chamada de CONTÍNUA (CC) e o
gerador que a produziu,            GERADOR DE TENSÃO
CONTÍNUA. A corrente cujo sentido está indicado na Fig 2 é
chamada de corrente convencional (sai do pólo positivo,
percorre o circuito retornando pelo pólo negativo). A corrente
real, de elétrons, se movimenta no sentido contrário ao da
corrente convencional. O sentido que é usado é o
convencional.
Respondendo a pergunta
            do início
    Observe que isso não modifica o funcionamento
de qualquer dispositivo eletrônico, é como o lado que
os carros se movimentam. Qual o correto? O lado
direito (aqui no Brasil e maioria dos paises) ou o lado
esquerdo da rua (Inglaterra e alguns paises)? Não
importa, qualquer que seja o lado, o carro funciona da
mesma forma, só devemos ter o cuidado de lembrar
em que pais estamos dirigindo. Pois é a mesma coisa
com o sentido da corrente. O SENTIDO QUE
ADOTAREMOS É O CONVENCIONAL.
Exemplo de Circuito
               Elétrico
    Circuito elétrico é todo caminho fechado
percorrido pelos elétrons, é constituído de no
mínimo um gerador, fios condutores, e de no
mínimo um receptor.
    Agora que você já sabe alguns conceitos
básicos qualitativos de eletricidade, precisamos dar
alguns conceitos quantitativos (valores) e para isso
precisamos conhecer as unidades de medida das
grandezas que conhecemos.
UNIDADES DE MEDIDAS

            Grandeza Elétrica                Unidade Símbolo


Carga elétrica                               Coulomb    C


fluxo de cargas ou intensidade de corrente   Ampére     A

Tensão elétrica ou diferença de potencial 
                                              Volt       
(ddp )
UNIDADES DE MEDIDAS
    Para algumas das grandezas podemos dar um
significado físico.
    Assim é que o Coulomb pode ser definido como
sendo a quantidade de carga correspondente a
6,25 x 1018 elétrons.
               1C = 6,25 x 1018 elétrons.
1 Ampére corresponde a um fluxo de 6,25 x 1018
elétrons por segundo ou 1Coulomb por segundo
               1A=1C/s
    Genericamente I =Q / t ou Q = I.t
UNIDADES DE MEDIDAS
    Onde I é a intensidade da corrente em
Ampéres (A), Q a quantidade de carga (em
C) que atravessa uma secção do condutor no
intervalo de tempo t (em s).
    Muitas vezes devemos recorrer ao múltiplo
ou ao submúltiplo de uma unidade.
    A seguir os múltiplos e submúltiplos mais
usados das grandezas acima.
UNIDADES DE MEDIDAS
Unidade          Submúltiplo                Múltiplo 
            1milicoulomb=10-3C=1mC    1KiloCoulomb=103C=1KC

Coulomb     1microcoulomb=10-6C=1µC   1Megacoulomb=106C=1MC

            1nanocoulomb=10-9C=1nC    1Gigacoulomb=109C=1GC

             1miliampere=10-3A=1mA     1Kiloampere=103A=1KA

Ampére      1microampere=10-6C=1µA    1Megaampere=106C=1MA

            1nanoampere=10-9C=1nA     1Gigaampere=109C=1GA

              1milivolt=10-3A=1mV       1Kilovolt=103V=1KV

  Volt       1microvolt=10-6C=1µV      1Megavolt=106C=1MV

              1nanovolt=10-9C=1nV       1Gigavolt=109C=1GV
Exemplo 1:

       A intensidade da corrente em um
     condutor é de 2A. Qual a quantidade de
     carga que passa por uma secção do fio
     em:
b)   1s
c)   10s
d)   10ms
Respostas
      De acordo com a expressão Q = I.t, onde
    Q é a carga em C, I a intensidade em A e t o
    tempo em s. Portanto só precisamos
    substituir na expressão acima em cada caso:
   Q = 2A.1s = 2C
   Q = 2A.10s = 20C
   Q = 2A.10.10-3s = 20.10-3A = 20mA.
Resistência Elétrica
         - 1 Lei de OHM -
            a


    Você já sabe que uma corrente elétrica é uma
movimentação de elétrons. Esses elétrons ao se
deslocarem pelo interior do condutor se chocarão
contra os átomos, isto é, ao se movimentarem os
elétrons sofrerão uma oposição. A medida desta
oposição é dada pela resistência elétrica do condutor
(R). A resistência elétrica pode ser calculada se a
tensão aplicada (U) e a intensidade da corrente(I)
forem conhecidas, sendo calculada por:
R = U / I ou U = R . I ou ainda          I=U/R
Resistência Elétrica
          - 1 Lei de OHM -
             a

    Esta expressão é conhecida por 1a Lei de OHM, na
qual U é especificado em Volts (V) , I em Ampéres
(A) e a resistência R será dada em OHMS.
    Se por exemplo a tensão aplicada no condutor for
igual a 2V e a corrente resultante for igual a 1A,
significa que a resistência do condutor será de      R
= 2V/1A = 2Ω.
    Observe que a resistência do condutor é
constante, isto é, se a tensão aplicada mudar para
10V a relação entre a tensão e a corrente deverá ser a
mesma (2Ω e para isso a corrente a corrente deverá
ter intensidade de:
          I = U / R = 10V / 2Ω = 5A.
Exemplo 2:

       Qual a intensidade da corrente em um
     condutor que tem resistência de 1000Ω se
     a tensão aplicada for de:
b)   2V
c)   100V
d)   50mV
Respostas


      Para cada caso deveremos especificar U
    em Volts e R em OHMS
   I = 2V / 1000Ω = 0,002A = 2mA
   I = 100V/1000Ω = 0,1A = 100mA
   I = 50mV/1000Ω = 50.10-3V / 1000Ω =
    50.10-3/10-3Ω = 50.10-6A = 50 µA
Exemplo 3:

      Qual deve ser a tensão em um condutor
    de 10KΩ de resistência para a corrente
    tenha intensidade de:
   2mA
   0,05A
   20µA
Respostas

      Para determinar a tensão dado a resistência e a
    corrente usamos a 1ª Lei de OHM na forma:
      U = R.I se R em OHMS e I em AMPERES U será
    obtido em VOLTS
   U = 10.103.2.10-3 = 20V
   U = 10.103.5.10-2= 50.101 =500V
   U = 10.103.20.10-6= 200.10-3V = 200mV = 0,2V
Condutância (G)
    Dado um condutor de resistência elétrica
R, definimos a sua condutância como
sendo:
    G = 1/R a condutância é o inverso da
resistência e R = 1/G
    Quanto maior a resistência menor a
condutância.
    Quanto maior a condutância menor a
resistência.
    A unidade de condutância é chamada
de Siemens (S)
Condutância (G)
    1S é a condutância de um condutor que tem uma
resistência de 1Ω. Se a resistência é de 2Ω então a
condutância será de 0,5S (não esqueça um é o inverso
do outro !!!). E se a condutância fosse de de 2S, qual
seria a resistência? Fácil! Como R = 1 / G, então
R = 1/2S = 0,5Ω .
    Na prática costumamos usar mais resistência para
caracterizar a capacidade de um material de conduzir
bem ou não a corrente, mas existem algumas
situações onde usamos condutância.
Resistores


    Resistores são componentes construídos
para apresentar um determinado valor de
resistência elétrica. Os materiais mais usados
na sua construção são o carbono , metais e
ligas. A figura mostra o aspecto físico de um
resistor de valor fixo e o seu símbolo.
Resistores



Resistor fixo
                 Resistores de filme metálico de diversas
                                potências




 Símbolo              Exemplos de resistores fixos - Filme
                               metálico e SMD
Resistores

    Muitas vezes precisamos que o valor da
resistência varie,(por exemplo quando você
está aumentando o volume do seu rádio,
variando a luminosidade da lâmpada no painel
do carro) neste caso deveremos usar um
resistor variável. Existem diversos tipos de
resistor variável. A figura mostra o aspecto
físico de um resistor variável e o seu
símbolo.
Resistores




                                  Simbologia

         Potenciômetro
( resistor variável ) de carvão
Resistores




Potenciômetro (aspecto físico)
Código de Cores

   Os valores de resistência não podem ser
quaisquer (senão viraria uma bagunça !!) ,
sendo padronizados, e na maioria das vezes
não são escritos , mas sim codificados na forma
de anéis coloridos colocados ao redor do corpo
do resistor. No caso mais comum são 4 faixas
coloridas , as três primeiras se referem ao valor
nominal e a quarta à tolerância. A figura
mostra o código de cores
Código de Cores
                           Código de Cores


              Cor   1ºA.S(A)    2ºA.S(B)     Mult.(C)       Tol(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       
Código de Cores




A ausência da quarta faixa indica uma tolerância de 20%.
Código de Cores
    Como deveremos ler o código de um
resistor? De acordo com a figura, temos 4 anéis
coloridos (no caso de resistores de filme
metálico são 5 faixas):
    A    primeira faixa representará o 1º
algarismo significativo(1AS), a segunda faixa o
2º algarismo significativo (2AS) a terceira o
fator de multiplicação e a quarta faixa a
tolerância. A seguir um exemplo para
esclarecer melhor.
Exemplo 4
    Seja um resistor que tem as três
primeiras faixas vermelhas e a quarta
prata. Qual o seu valor nominal?

     Solução: de acordo com o código
de cores vermelho = 2 e prata
quando é a quarta faixa ( tolerância
é 10% ), logo:
     R = 22 X 102 ± 10% = 2200Ω ±
220. O valor nominal é 2K2 e com
essa tolerância é possível encontrar
resistores com valor efetivo de
1980Ω a 2420Ω
Exemplo 5
    Seja um resistor que tem a
primeira faixa verde, a segunda
vermelha, a terceira preta e a
quarta ouro. Qual o seu valor
nominal?
    Solução: de acordo com o
código de cores – verde = 5,
vermelho = 2, preto = X 1 e ouro
quando é a quarta faixa ( tolerância
é 5% ), logo:
     R = 52 X 1 ± 5% = 52Ω ± 2,6.
O valor nominal é 52Ω e com essa
tolerância é possível encontrar
resistores com valor efetivo de
50Ω a 54Ω.
Código de Cores



Importante: a primeira faixa
      nunca é preta
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
        - Testes -
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
        - Testes -
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
              - Testes -
Para cada teste assinale uma alternativa
    1. Em um condutor metálico os
 portadores de carga são:
a)   Íons
b)   Elétrons livres
c)   Prótons
d)    Nêutrons
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
            - Testes -

     2. A intensidade da corrente elétrica
  em um condutor é de 0,5A, o que
  corresponde a :
a) 0,5 elétrons por segundo
b) 0,5.10-19 Coulombs por segundo
c) 0,5.1018eletrons por segundo
d) 0,5 Coulombs por segundo.
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
              - Testes -
    3. Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) para
 cada afirmação.
  Condutores são substâncias que permite que cargas
elétricas se movimente pelo seu interior               V   F
  Se um condutor tem uma resistência de 10Ω , uma
tensão de 5V aplicada resultará em uma corrente de     V   F
2A.
 A condutância de um resistor de 10W é de 0,1 S
                                                       V   F
 Um resistor tem as faixas: 1ª: preta 2ª: Marrom 3ª:
preta logo R =10Ω                                      V   F
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
            - Testes -

      4. A tensão em um condutor é 2,4V e a
    intensidade da corrente é de 0,8A.
    Podemos afirmar que a resistência do
    condutor é de :
   2,4 Ω
   3Ω
   1,25 Ω
   0,33 Ω
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
        - Testes -
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
        - Testes -


              1800        5


              680         5


              6800    10


              1000    10
ELETRICIDADE BÁSICA C.C
        - Testes -

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Eletroeletrônica (1ª aula)

  • 1. ELETROELETRÔNICA UD I: - ELETRICIDADE BÁSICA (ELE 200)
  • 2. OBJETIVOS  Definir Íons (positivos / negativos), condutor, isolante elétrico, carga / força elétrica e campo elétrico  Definir tensão e corrente elétrica, com suas respectivas unidades;  Definir e Explicar a constituição, o funcionamento, as características e as aplicações dos resistores.  Definir tensão e corrente elétrica, com suas respectivas unidades;  Definir resistência elétrica e sua unidade;  Calcular o resistor equivalente, a tensão e a corrente, nas associações série, paralela e mista.  Definir força, energia, potência elétrica, unidades de potencial elétrico e Calcular a potência e a energia elétrica.  Definir diferença de potencial, força eletromotriz, resistência interna de um gerador e Citar os tipos de geradores elétricos.  Definir nó, braço ou ramo, malha nos circuitos elétricos e Explicar as Leis dos Nós e as Leis das Malhas no cálculo de tensão e de corrente nos circuitos elétricos;  Definir imã permanente e suas propriedades;  Explicar as Leis do Magnetismo.
  • 3. Conceitos Básicos Observe as duas figuras a seguir. Nelas podemos identificar alguns elementos conhecidos, mesmo para pessoas que não tenham conhecimentos de eletricidade. A Fig 01 mostra uma bateria , uma lâmpada e um interruptor. A lâmpada está apagada. A Fig 02 mostra a mesma bateria e a mesma lâmpada , agora acesa. Por que a lâmpada está apagada ? Por que a lâmpada está acesa ? As respostas você obterá quando alguns conceitos de eletricidade forem colocados a seguir.
  • 4.
  • 5.
  • 6. Conceitos Básicos Todas as substâncias são constituídas de átomos e moléculas. Por exemplo a substância chamada de água, cuja fórmula química é H2O, é constituída de dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de oxigênio(O) os quais tem características totalmente diferentes da água. Os átomos por sua vez são constituídos de minúsculas partículas: os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os prótons estão localizados na parte central do átomo chamada de núcleo, enquanto os elétrons giram ao seu redor em órbitas bem definidas, de forma parecida com os planetas girando ao redor do sol.
  • 7. Conceitos Básicos Nas duas figuras ao lado temos os desenhos do modelo mais simples que representa um átomo: O núcleo central no qual estão os prótons e os nêutrons, e ao redor deste, girando, os elétrons . Existem varias órbitas , com diferentes números de elétrons girando em cada uma. A última camada, chamada de camada valência é a que tem maior interesse, pois a diferença entre os principais materiais usados na eletrônica tem o seu comportamento determinado pela característica desta camada.
  • 8. Conceitos Básicos Prótons e elétrons tem uma propriedade física chamada de carga elétrica. Cargas elétricas (elétrons) em movimento produzem uma corrente elétrica e é essa corrente elétrica que permite que nós tenhamos certas comodidades (ver tv, etc.). Para gerar uma corrente elétrica precisamos de um caminho (condutor) para as cargas elétricas percorrerem e de um dispositivo que forneça a energia necessária para que essas cargas se desloquem por esse caminho. Este dispositivo é chamado de Gerador de Tensão. Pilhas e baterias são exemplos de geradores de tensão. Outro elemento importante são os isolantes , sem os quais não seria possível tudo isso. Um isolante não deixa as cargas elétricas se movimentarem pelo seu interior. Plásticos, madeira, borracha, vidro e o ar são exemplos de isolantes.
  • 9. Respondendo a pergunta do inicio Observe as figuras a seguir, são semelhantes às do inicio, a diferença é que não tem o interruptor. A lâmpada está apagada pois não existe caminho para as cargas se deslocarem (na Fig 1- interruptor aberto). Quando um caminho é criado (no caso da Fig 2 - fechando o interruptor) ligando a lâmpada à bateria, a lâmpada acende (a energia dos elétrons é convertida em luz).
  • 10.
  • 11.
  • 12. Respondendo a pergunta do inicio É importante notar que o caminho não existe porque o ar é isolante. Observe que a corrente elétrica tem um sentido bem definido: a corrente sai do pólo positivo, percorre o circuito e retorna para a bateria entrando pelo pólo negativo pois neste caso a corrente é chamada de CONTÍNUA (CC) e o gerador que a produziu, GERADOR DE TENSÃO CONTÍNUA. A corrente cujo sentido está indicado na Fig 2 é chamada de corrente convencional (sai do pólo positivo, percorre o circuito retornando pelo pólo negativo). A corrente real, de elétrons, se movimenta no sentido contrário ao da corrente convencional. O sentido que é usado é o convencional.
  • 13. Respondendo a pergunta do início Observe que isso não modifica o funcionamento de qualquer dispositivo eletrônico, é como o lado que os carros se movimentam. Qual o correto? O lado direito (aqui no Brasil e maioria dos paises) ou o lado esquerdo da rua (Inglaterra e alguns paises)? Não importa, qualquer que seja o lado, o carro funciona da mesma forma, só devemos ter o cuidado de lembrar em que pais estamos dirigindo. Pois é a mesma coisa com o sentido da corrente. O SENTIDO QUE ADOTAREMOS É O CONVENCIONAL.
  • 14. Exemplo de Circuito Elétrico Circuito elétrico é todo caminho fechado percorrido pelos elétrons, é constituído de no mínimo um gerador, fios condutores, e de no mínimo um receptor. Agora que você já sabe alguns conceitos básicos qualitativos de eletricidade, precisamos dar alguns conceitos quantitativos (valores) e para isso precisamos conhecer as unidades de medida das grandezas que conhecemos.
  • 15. UNIDADES DE MEDIDAS Grandeza Elétrica Unidade Símbolo Carga elétrica Coulomb C fluxo de cargas ou intensidade de corrente Ampére A Tensão elétrica ou diferença de potencial  Volt   (ddp )
  • 16. UNIDADES DE MEDIDAS Para algumas das grandezas podemos dar um significado físico. Assim é que o Coulomb pode ser definido como sendo a quantidade de carga correspondente a 6,25 x 1018 elétrons. 1C = 6,25 x 1018 elétrons. 1 Ampére corresponde a um fluxo de 6,25 x 1018 elétrons por segundo ou 1Coulomb por segundo 1A=1C/s Genericamente I =Q / t ou Q = I.t
  • 17. UNIDADES DE MEDIDAS Onde I é a intensidade da corrente em Ampéres (A), Q a quantidade de carga (em C) que atravessa uma secção do condutor no intervalo de tempo t (em s). Muitas vezes devemos recorrer ao múltiplo ou ao submúltiplo de uma unidade. A seguir os múltiplos e submúltiplos mais usados das grandezas acima.
  • 18. UNIDADES DE MEDIDAS Unidade  Submúltiplo Múltiplo  1milicoulomb=10-3C=1mC 1KiloCoulomb=103C=1KC Coulomb 1microcoulomb=10-6C=1µC 1Megacoulomb=106C=1MC 1nanocoulomb=10-9C=1nC 1Gigacoulomb=109C=1GC 1miliampere=10-3A=1mA 1Kiloampere=103A=1KA Ampére 1microampere=10-6C=1µA 1Megaampere=106C=1MA 1nanoampere=10-9C=1nA 1Gigaampere=109C=1GA 1milivolt=10-3A=1mV 1Kilovolt=103V=1KV Volt 1microvolt=10-6C=1µV 1Megavolt=106C=1MV 1nanovolt=10-9C=1nV 1Gigavolt=109C=1GV
  • 19. Exemplo 1: A intensidade da corrente em um condutor é de 2A. Qual a quantidade de carga que passa por uma secção do fio em: b) 1s c) 10s d) 10ms
  • 20. Respostas De acordo com a expressão Q = I.t, onde Q é a carga em C, I a intensidade em A e t o tempo em s. Portanto só precisamos substituir na expressão acima em cada caso:  Q = 2A.1s = 2C  Q = 2A.10s = 20C  Q = 2A.10.10-3s = 20.10-3A = 20mA.
  • 21. Resistência Elétrica - 1 Lei de OHM - a Você já sabe que uma corrente elétrica é uma movimentação de elétrons. Esses elétrons ao se deslocarem pelo interior do condutor se chocarão contra os átomos, isto é, ao se movimentarem os elétrons sofrerão uma oposição. A medida desta oposição é dada pela resistência elétrica do condutor (R). A resistência elétrica pode ser calculada se a tensão aplicada (U) e a intensidade da corrente(I) forem conhecidas, sendo calculada por: R = U / I ou U = R . I ou ainda I=U/R
  • 22. Resistência Elétrica - 1 Lei de OHM - a Esta expressão é conhecida por 1a Lei de OHM, na qual U é especificado em Volts (V) , I em Ampéres (A) e a resistência R será dada em OHMS. Se por exemplo a tensão aplicada no condutor for igual a 2V e a corrente resultante for igual a 1A, significa que a resistência do condutor será de R = 2V/1A = 2Ω. Observe que a resistência do condutor é constante, isto é, se a tensão aplicada mudar para 10V a relação entre a tensão e a corrente deverá ser a mesma (2Ω e para isso a corrente a corrente deverá ter intensidade de: I = U / R = 10V / 2Ω = 5A.
  • 23. Exemplo 2: Qual a intensidade da corrente em um condutor que tem resistência de 1000Ω se a tensão aplicada for de: b) 2V c) 100V d) 50mV
  • 24. Respostas Para cada caso deveremos especificar U em Volts e R em OHMS  I = 2V / 1000Ω = 0,002A = 2mA  I = 100V/1000Ω = 0,1A = 100mA  I = 50mV/1000Ω = 50.10-3V / 1000Ω = 50.10-3/10-3Ω = 50.10-6A = 50 µA
  • 25. Exemplo 3: Qual deve ser a tensão em um condutor de 10KΩ de resistência para a corrente tenha intensidade de:  2mA  0,05A  20µA
  • 26. Respostas Para determinar a tensão dado a resistência e a corrente usamos a 1ª Lei de OHM na forma: U = R.I se R em OHMS e I em AMPERES U será obtido em VOLTS  U = 10.103.2.10-3 = 20V  U = 10.103.5.10-2= 50.101 =500V  U = 10.103.20.10-6= 200.10-3V = 200mV = 0,2V
  • 27. Condutância (G) Dado um condutor de resistência elétrica R, definimos a sua condutância como sendo: G = 1/R a condutância é o inverso da resistência e R = 1/G Quanto maior a resistência menor a condutância. Quanto maior a condutância menor a resistência. A unidade de condutância é chamada de Siemens (S)
  • 28. Condutância (G) 1S é a condutância de um condutor que tem uma resistência de 1Ω. Se a resistência é de 2Ω então a condutância será de 0,5S (não esqueça um é o inverso do outro !!!). E se a condutância fosse de de 2S, qual seria a resistência? Fácil! Como R = 1 / G, então R = 1/2S = 0,5Ω . Na prática costumamos usar mais resistência para caracterizar a capacidade de um material de conduzir bem ou não a corrente, mas existem algumas situações onde usamos condutância.
  • 29. Resistores Resistores são componentes construídos para apresentar um determinado valor de resistência elétrica. Os materiais mais usados na sua construção são o carbono , metais e ligas. A figura mostra o aspecto físico de um resistor de valor fixo e o seu símbolo.
  • 30. Resistores Resistor fixo Resistores de filme metálico de diversas potências Símbolo Exemplos de resistores fixos - Filme metálico e SMD
  • 31. Resistores Muitas vezes precisamos que o valor da resistência varie,(por exemplo quando você está aumentando o volume do seu rádio, variando a luminosidade da lâmpada no painel do carro) neste caso deveremos usar um resistor variável. Existem diversos tipos de resistor variável. A figura mostra o aspecto físico de um resistor variável e o seu símbolo.
  • 32. Resistores Simbologia Potenciômetro ( resistor variável ) de carvão
  • 34. Código de Cores Os valores de resistência não podem ser quaisquer (senão viraria uma bagunça !!) , sendo padronizados, e na maioria das vezes não são escritos , mas sim codificados na forma de anéis coloridos colocados ao redor do corpo do resistor. No caso mais comum são 4 faixas coloridas , as três primeiras se referem ao valor nominal e a quarta à tolerância. A figura mostra o código de cores
  • 35. Código de Cores Código de Cores Cor 1ºA.S(A) 2ºA.S(B) Mult.(C) Tol(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   
  • 36. Código de Cores A ausência da quarta faixa indica uma tolerância de 20%.
  • 37. Código de Cores Como deveremos ler o código de um resistor? De acordo com a figura, temos 4 anéis coloridos (no caso de resistores de filme metálico são 5 faixas): A primeira faixa representará o 1º algarismo significativo(1AS), a segunda faixa o 2º algarismo significativo (2AS) a terceira o fator de multiplicação e a quarta faixa a tolerância. A seguir um exemplo para esclarecer melhor.
  • 38. Exemplo 4 Seja um resistor que tem as três primeiras faixas vermelhas e a quarta prata. Qual o seu valor nominal? Solução: de acordo com o código de cores vermelho = 2 e prata quando é a quarta faixa ( tolerância é 10% ), logo: R = 22 X 102 ± 10% = 2200Ω ± 220. O valor nominal é 2K2 e com essa tolerância é possível encontrar resistores com valor efetivo de 1980Ω a 2420Ω
  • 39. Exemplo 5 Seja um resistor que tem a primeira faixa verde, a segunda vermelha, a terceira preta e a quarta ouro. Qual o seu valor nominal? Solução: de acordo com o código de cores – verde = 5, vermelho = 2, preto = X 1 e ouro quando é a quarta faixa ( tolerância é 5% ), logo: R = 52 X 1 ± 5% = 52Ω ± 2,6. O valor nominal é 52Ω e com essa tolerância é possível encontrar resistores com valor efetivo de 50Ω a 54Ω.
  • 40. Código de Cores Importante: a primeira faixa nunca é preta
  • 43. ELETRICIDADE BÁSICA C.C - Testes - Para cada teste assinale uma alternativa 1. Em um condutor metálico os portadores de carga são: a) Íons b) Elétrons livres c) Prótons d) Nêutrons
  • 44. ELETRICIDADE BÁSICA C.C - Testes - 2. A intensidade da corrente elétrica em um condutor é de 0,5A, o que corresponde a : a) 0,5 elétrons por segundo b) 0,5.10-19 Coulombs por segundo c) 0,5.1018eletrons por segundo d) 0,5 Coulombs por segundo.
  • 45. ELETRICIDADE BÁSICA C.C - Testes - 3. Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) para cada afirmação. Condutores são substâncias que permite que cargas elétricas se movimente pelo seu interior V F Se um condutor tem uma resistência de 10Ω , uma tensão de 5V aplicada resultará em uma corrente de V F 2A. A condutância de um resistor de 10W é de 0,1 S V F Um resistor tem as faixas: 1ª: preta 2ª: Marrom 3ª: preta logo R =10Ω V F
  • 46. ELETRICIDADE BÁSICA C.C - Testes - 4. A tensão em um condutor é 2,4V e a intensidade da corrente é de 0,8A. Podemos afirmar que a resistência do condutor é de :  2,4 Ω  3Ω  1,25 Ω  0,33 Ω
  • 48. ELETRICIDADE BÁSICA C.C - Testes - 1800 5 680 5 6800 10 1000 10