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Fundamentos de Eletroeletrônica

Sumário
Estrutura da Matéria:
 Átomo
 Molécula
 Cargas Elétricas
 Condutores e isolantes

Matéria
O estudo da matéria e sua composição é fundamental para a compreensão da teoria
eletrônica. Por isso, estudaremos o arranjo físico das partículas que compõem o átomo e a
maneira como essas partículas se comportam. Isso facilitará muito o estudo dos
fenômenos que produzem a eletricidade.
Composição da matéria: é tudo aquilo que nos cerca e que ocupa um lugar no espaço.
Ela se apresenta em porções limitadas que recebem o nome de corpos. Estes podem ser
simples ou compostos.

Matéria
Observação: existem coisas com as quais temos contato na vida diária que não ocupam lugar no
espaço, não sendo, portanto, matéria. Exemplos desses fenômenos são o som, o calor e a
eletricidade. Corpos simples são aqueles formados por um único átomo. São também chamados de
elementos. O ouro, o cobre, o hidrogênio são exemplos de elementos.
Corpos compostos são aqueles formados por uma combinação de dois ou mais elementos. São
exemplos de corpos compostos o cloreto de sódio (ou sal de cozinha) que é formado pela
combinação de cloro e sódio, e a água, formada pela combinação de oxigênio e hidrogênio
A matéria e, consequentemente, os corpos compõem-se de moléculas e átomos

Molécula
Conceito: é a menor partícula em que se pode dividir uma substância de modo que ela mantenha
as mesmas características da substância que a originou.
Exemplo: Tomemos como exemplo uma gota de água: se ela for dividida continuamente, tornar-
se-á cada vez menor, até chegarmos à menor partícula que conserva as características da água, ou
seja, a molécula de água. Veja, na ilustração a seguir, a representação de uma molécula de água.

Molécula
As moléculas se formam porque, na natureza, todos os elementos que compõem a matéria tendem
a procurar um equilíbrio elétrico.

Átomo
Conceito: é a menor partícula em que se pode dividir um elemento e que, ainda assim, conserva as
propriedades físicas e químicas desse elemento.
Observação: Os átomos são tão pequenos que, se forem colocados 100 milhões deles um ao lado
do outro, formarão uma reta de apenas 10 mm de comprimento. Existem átomos de materiais
como o cobre, o alumínio, o neônio, o xenônio, por exemplo, que já apresentam o equilíbrio
elétrico, não precisando juntar-se a outros átomos. Esses átomos, sozinhos, são considerados
moléculas também.

Átomo
Estrutura: é formado por uma parte central
chamada núcleo e uma parte periférica formada
pelos elétrons e denominada eletrosfera. É
muito parecida com a do sistema solar, sendo
que, os prótons e os nêutrons compõem o
núcleo enquanto os elétrons giram em torno
deste em orbitais formando a eletrosfera. Fique
ligado: O núcleo é constituído por dois tipos de
partículas - os prótons, com carga positiva, e os
nêutrons, que são eletricamente neutros.

Átomo
Aplicando a um átomo a quantidade apropriada de energia sob a forma de calor, luz, pressão, etc.,
ele poderá liberar ou capturar partículas elétricas. Os elementos diferenciam- se uns dos outros
pela quantidade de elétrons em órbita e pelo número de prótons e nêutrons no núcleo. Os átomos
normais têm o mesmo número de elétrons e de prótons.

Átomo
Os elétrons não se movem todos na mesma direção em torno do núcleo, mas em diferentes órbitas.
Existe grande número de órbitas, relativamente próximas, que são chamadas de camadas.

Átomo
Quando a órbita mais externa não está completamente preenchida, o elemento (átomo) tem a
capacidade de libertar elétrons livres que forem submetidos à tensão. Neste caso, o átomo não
exerce grande força de atração sobre os elétrons da última camada, permitindo que o elétron que
esteja sobrando, se desprenda e passe para outro átomo que esteja com falta de elétrons.

Átomo
Alguns átomos têm todas as camadas completamente cheias. Esses elementos são chamados de
inertes, porque são incapazes de ceder um elétron ou de recebê-lo de outros átomos.
Exemplo: átomo de Neônio. O seu número atômico é 10, e possui 10 elétrons e 10 prótons; a
última camada contém 8 elétrons, portanto está completa.

Átomo
Por outro lado, o átomo de Flúor tem apenas 7 elétrons na última camada, por isso o flúor é um
elemento ativo; e não inerte.

Átomo
No seu estado natural, o átomo possui o número de
prótons igual ao número de elétrons. Nessa condição,
dizemos que o átomo está em equilíbrio ou
eletricamente neutro. O átomo está em desequilíbrio
quando tem o número de elétrons maior ou menor
que o número de prótons. Esse desequilíbrio é
causado sempre por forças externas que podem ser
magnéticas, térmicas ou químicas. O átomo em
desequilíbrio é chamado de íon. O íon pode ser
negativo ou positivo. Os íons negativos são os ânions
e os íons positivos são os cátions.

Átomo
Veja, no vídeo a seguir, como podemos representá-los:

Condutores Elétricos
Os condutores elétricos são todos os materiais que conduzem eletricidade, ou seja, que permitem a
livre movimentação dos elétrons. Encontramos os condutores elétricos nas máquinas elétricas,
componentes eletroeletrônicos, baterias, etc., como fios, conectores e botões. Estes condutores
são responsáveis por conduzir a eletricidade necessária ao funcionamento das máquinas.

Vamos conhecer alguns exemplos?
Obs.: Lembre-se de que todo material metálico
possui excelente capacidade de condução elétrica.

Materiais Isolantes
Contrário aos condutores elétricos, os materiais isolantes não permitem a passagem de
eletricidade. São utilizados como barreiras de proteção contra choques elétricos, revestimentos dos
fios, cabos elétricos e ferramentas, luvas de proteção, solados de botas de segurança, conectores
de cerâmica para uso em serviços com eletricidade, etc.

Vamos conhecer alguns exemplos?

Materiais
Link: https://www.youtube.com/watch?v=HZ-t0M9gsLM&feature=youtu.be

Cargas Elétricas
Quando dois corpos contêm cargas idênticas, isto é, ambas positivas ou ambas negativas, e com a
mesma intensidade, diz-se que os corpos têm cargas iguais. Quando outros dois corpos contêm
cargas diferentes, isto é, um corpo é positivo enquanto o outro é negativo, diz-se que eles
apresentam cargas opostas.

Cargas Elétricas
A lei das cargas elétricas pode ser enunciada da seguinte forma: Cargas iguais se repelem, cargas
opostas se atraem.
A propriedade existente nas cargas que
produz esse fenômeno é chamada
Força Eletrostática. A unidade de carga
elétrica e o Coulomb.
Coulomb = 6,28 x 1018 elétrons.

Potencial Elétrico
É a capacidade que cargas elétricas tem de se atraírem, ou se repelirem de acordo com a força
elétrica estabelecida entre elas. O potencial elétrico existente em um determinado ponto é
definido pela intensidade do campo elétrico e pela distância que a mesma se encontra deste
campo. O potencial elétrico pode ser calculado com a seguinte equação:

Diferença de Potencial (DDP)
É sinônimo de tensão elétrica, grandeza fundamental para o estudo da eletrodinâmica. Em termos
práticos, a DDP é a força capaz de deslocar os elétrons de um ponto de maior potencial elétrico
para outro de menor potencial. A unidade de medida da tensão elétrica é o Volt (V), em
homenagem a Alessandro Volta, e esta grandeza elétrica é medida com o auxílio de um
instrumento de medidas elétricas chamado de voltímetro. A DDP pode ser calculada com a seguinte
equação:

Diferença de Potencial (DDP)
Portanto, quando se afirmar que uma tomada de energia elétrica residencial tem tensão de 220 V,
declara-se que a diferença de potencial elétrico entre a fase (220 V) e o neutro (0 V) é de 220 V.
Outro exemplo prático e usual é quando você se refere à tensão elétrica de uma pilha comum de
1,5 V em que, entre os terminais positivo e negativo, há uma diferença de potencial de 1,5 V.

Sumário
1- Conceitos de Eletricidade
 Corrente elétrica
• Corrente contínua (CC)
• Corrente alternada (CA)
 Tensão elétrica
 Potência elétrica
 Frequência
 Resistência elétrica
 Capacitância
 Indutância
 Impedância
2 - Instrumentos de medição
3 – Lei de OHM

Corrente Elétrica
A eletricidade está presente diariamente em nossa vida, seja na forma de um relâmpago seja no
simples ato de ligar uma lâmpada. À nossa volta fluem cargas elétricas que produzem luz, som,
calor. Para entender como são obtidos tais efeitos é preciso, em primeiro lugar, compreender o
movimento das cargas elétricas e suas particularidades.

Corrente Elétrica
Conceito: A corrente elétrica consiste em um movimento orientado de cargas, provocado pelo
desequilíbrio elétrico (ddp) entre dois pontos. A corrente elétrica é a forma pela qual os corpos
eletrizados procuram restabelecer o equilíbrio elétrico.
A proposição básica de um circuito
elétrico é a de mover ou transferir cargas
através de um percurso especificado. A
este movimento de cargas dá-se o nome
de Corrente Elétrica.

Corrente Elétrica
Você conhece uma pilha?
A pilha possui polos positivo e negativo e, quando
ligada a algum tipo de carga, é estabelecida uma
corrente elétrica que parte do polo negativo para o
polo positivo. Contudo, este é um conhecimento
relativamente recente. Durante muito tempo, os
estudiosos da eletricidade consideraram que o fluxo
ocorria do terminal positivo para o terminal
negativo, sentido que hoje chamamos de
convencional.

Corrente Elétrica
Fique Ligado: Para que haja corrente elétrica, é necessário que haja ddp e que o circuito esteja
fechado. Logo, pode-se afirmar que existe tensão sem corrente, mas nunca existirá corrente sem
tensão. Isso acontece porque a tensão orienta as cargas elétricas

Corrente Elétrica
A corrente elétrica, normalmente, é representada pela letra I nas equações e manuais de equipamentos
elétricos. Sua unidade de medida é o Ampères, “A”. Para medir essa grandeza, utiliza-se um instrumento
chamado amperímetro. Veja, a seguir, a imagem do visor de um amperímetro de painel.
Você percebeu o “til” (~) abaixo do “A” na imagem anterior? Isso quer dizer que
este é um medidor de corrente alternada. Existem dois tipos de corrente, a
corrente alternada (CA), em inglês Alternating Current (AC); e a corrente
contínua (CC), em inglês Direct Current (DC)

Corrente Elétrica
Como qualquer outra unidade de medida, a unidade da corrente elétrica tem múltiplos e
submúltiplos adequados a cada situação. Veja a tabela a seguir:

Corrente Contínua
A corrente contínua é oriunda de pilhas ou
baterias, fontes que produzem corrente
contínua e possuem uma polaridade definida,
ou seja, um lado positivo e outro negativo. A
corrente contínua apresenta sempre o mesmo
sentido, o valor pode ser pulsante ou
constante. A corrente pulsante varia o valor de
acordo com pulsos; já a constante não varia ao
longo do tempo. Este comportamento é
mostrado nas imagens ao lado.

Corrente Alternada
Link: https://www.youtube.com/watch?v=SpnSZkoGU1U&feature=youtu.be

Corrente Alternada
Diferentemente da corrente contínua, a corrente
alternada oscila ao longo do tempo, muda de sentido
positivo para negativo, e vice-versa, de acordo com a
frequência, que é a quantidade de oscilações ou o número
de ciclos que a corrente completa em um segundo. Um
ciclo é contabilizado a partir do zero, passando pelo
máximo positivo, pelo máximo negativo, até chegar
novamente ao zero. O valor da corrente alternada está
sempre variando, conforme a onda mostrada na figura ao
lado.

Corrente Alternada
Link: https://www.youtube.com/watch?v=5SEtEf4RStA&feature=youtu.be

Curiosidade
Os equipamentos industriais são ligados à rede elétrica das unidades produtivas, onde são alimentados por uma
tensão de corrente alternada. Temos, como exemplo: os tornos, fresadoras, compressores, máquinas de soldar,
etc.
A corrente elétrica é produzida pelas hidrelétricas, como vimos anteriormente, e possui vasta aplicação nos
motores elétricos trifásicos, aparelhos fundamentais na indústria.
Para que haja corrente em um circuito, é preciso ter um esforço que dê início ao processo. Neste sentido, a
tensão elétrica é a grandeza que impulsiona o movimento da corrente.

Tensão Elétrica
Conceito: Tensão elétrica, força eletromotriz ou diferença de potencial é a força que faz com que os elétrons se
movimentem em um material condutor. Se a corrente elétrica é o fluxo de elétrons, a tensão é o que faz com
que se manifeste uma corrente elétrica em um material condutor. Quando entre dois pontos de um condutor,
existe uma diferença entre as concentrações de elétrons, existe uma tensão ou diferença de potencial (D.D.P).
Logo se pode definir como a força que age nos elétrons.
Neste caso se estabelece entre os dois pólos uma diferença de potencial
(ddp), fazendo com que as cargas negativas (elétrons) se desloquem do
pólo negativo para o pólo positivo.

Tensão Elétrica
Essa grandeza tem como unidade de medida o Volt (V). O instrumento utilizado para efetuar a medição de
tensão elétrica é o voltímetro. Observe a imagem do visor de um voltímetro a seguir.
Você percebeu o “traço” (–) abaixo do “V” na imagem anterior? Isso quer
dizer que este é um instrumento para medição de tensão contínua. Esta é
uma informação importante e sempre vem no corpo dos instrumentos
analógicos, pois serve para indicar ao usuário sobre o tipo de grandeza
que o aparelho pode medir.

Tensão Elétrica
Como qualquer outra unidade de medida, a unidade de medida de tensão (volt) também tem múltiplos e
submúltiplos adequados a cada situação. Veja tabela a seguir:

Tensão Elétrica
Link: https://www.youtube.com/watch?v=-r54OjU9lhU&feature=youtu.be

Tensão Elétrica
Link: https://www.youtube.com/watch?v=FjfOJ6lqHMc&feature=youtu.be

Resistência Elétrica
Resumo: anteriormente, você aprendeu que para haver tensão, é necessário que haja uma diferença de
potencial entre dois pontos. Aprendeu também, que corrente elétrica é o movimento orientado de cargas
provocado pela ddp. Ela é a forma pela qual os corpos eletrizados procuram restabelecer o equilíbrio elétrico.
Para que haja corrente elétrica, além da ddp, é preciso que o circuito esteja fechado. Por isso, você viu que
existe tensão sem corrente, mas não é possível haver corrente sem tensão.
Agora, vamos entender a resistência elétrica.

Conceito: Resistência elétrica é a oposição que um material apresenta ao fluxo de corrente elétrica. Todos os
dispositivos elétricos e eletrônicos apresentam certa oposição à passagem da corrente elétrica. A resistência dos
materiais à passagem da corrente elétrica tem origem na sua estrutura atômica. Para que a aplicação de uma
ddp a um material origine uma corrente elétrica, é necessário que a estrutura desse material permita a
existência de elétrons livres para movimentação

Por outro lado, nos materiais cujos átomos
não liberam elétrons livres entre si com
facilidade, a corrente elétrica flui com
dificuldade, porque a resistência elétrica
desses materiais é grande.
Quando os átomos de um material
liberam elétrons livres entre si com
facilidade, a corrente elétrica flui
facilmente através dele. Nesse caso, a
resistência elétrica desses materiais é
pequena.

Portanto, a resistência elétrica de um material depende da facilidade ou da dificuldade com que esse material
libera cargas para a circulação. O efeito causado pela resistência elétrica tem muitas aplicações práticas em
eletricidade e eletrônica. Ele pode gerar, por exemplo, o aquecimento no chuveiro, no ferro de passar, no ferro
de soldar, no secador de cabelo. Pode gerar também iluminação por meio das lâmpadas incandescentes.
A resistência elétrica é medida em Ohms (Ω). O aparelho responsável por
sua medição é o ohmímetro, veja na imagem a seguir o visor de um
ohmímetro.

A tabela a seguir mostra os múltiplos do ohm, que são os valores usados na prática

Fatores que influenciam na resistência elétrica de um condutor. Em nossa casa, usamos muitos equipamentos que dependem da
energia elétrica disponível nas tomadas para funcionar. Quando ligados, ocorre a circulação de uma corrente elétrica da tomada de
energia até o equipamento por meio de fios condutores. Essa circulação da corrente elétrica está relacionada com algumas
características construtivas dos fios utilizados, como o comprimento, a área da seção transversal, o material do qual o condutor é
feito e a temperatura no condutor. Essas características físicas influenciam na capacidade de conduzir as cargas elétricas, por isso
são chamadas de resistência elétrica de um condutor.

RELAÇÃO COMPRIMENTO X RESISTÊNCIA
Observe a figura a seguir que mostra fios condutores nos quais o tipo do material, a área da seção transversal e a temperatura são os
mesmos. A única diferença é o comprimento dos fios. Então, observe que temos o aumento do valor da resistência elétrica de acordo
com o aumento do comprimento do condutor, pois as cargas elétricas precisam percorrer distâncias maiores para circular entre a
estrutura atômica do material condutor.

RELAÇÃO ÁREA X RESISTÊNCIA
Agora observe a próxima figura. Temos fios condutores nos quais o tipo do material, o comprimento e a temperatura são os mesmos. A
única diferença neste caso é a área da seção transversal. Então, observe que temos a diminuição do valor da resistência elétrica de
acordo com o aumento da área da seção transversal do condutor, pois as cargas elétricas encontram mais espaços livres para circular na
estrutura atômica do material condutor.

O que são resistores?
Muitas tarefas diárias ficaram mais simples de serem realizadas devido ao uso dos equipamentos elétricos, como aquecer a água do
banho com o chuveiro, gerar calor para passar roupas com o ferro elétrico e secar os cabelos com ar quente do secador. Mas você sabia
que todos esses equipamentos dependem de um componente chamado resistor?

O resistor é um componente construído com materiais
(níquel, cromo, carbono, filme metálico ou óxido-metálico)
cujas propriedades de conduzir a corrente elétrica não
são tão boas quanto as dos materiais condutores. Sua
finalidade nos sistemas elétricos é controlar a passagem
da corrente elétrica em um determinado ponto de um
circuito ou converter a energia elétrica que circula no
equipamento em energia térmica, processo chamado de
efeito Joule. A figura a seguir mostra um chuveiro elétrico
que utiliza um resistor que tem a função de aquecer a
água, transformando a energia elétrica em energia
térmica (efeito Joule).

Tipos de resistores
Os resistores podem ser divididos em dois grupos: os resistores fixos, que têm um único valor inalterado, e os resistores variáveis,
que permitem que seu valor seja ajustado manualmente, por um movimento mecânico.
RESISTOR FIXO
É aquele que tem um único valor de resistência determinado pelo
fabricante – não é possível alterar esse valor durante a aplicação.
Os resistores fixos podem ser encontrados nos circuitos
eletrônicos,
em chuveiros e estufas elétricas. A figura a seguir mostra um
exemplo de resistor fixo construído com fio metálico enrolado
sobre um material cerâmico e as simbologias mais aplicadas para
representá-lo nos desenhos eletrônicos. O
resistor fixo é dotado de dois terminais e não tem uma polaridade
positiva ou negativa, por isso pode ser instalado em qualquer
posição no circuito eletrônico.

RESISTOR AJUSTÁVEL
É aquele que permite variar o valor da resistência elétrica dentro de uma faixa e os limites do ajuste podem ser visualizados no
corpo do componente ou em documentos que são fornecidos pelos fabricantes (datasheet). Os resistores ajustáveis (ou variáveis)
presentes em equipamentos eletrônicos são chamados de potenciômetro ou trimpot e executam funções de controle, como volume
de um rádio, velocidade de um ventilador, brilho de uma lâmpada e outros. O ajuste no valor da resistência do resistor é feito por
botão giratório, por parafuso com fenda ou por uma barra deslizante. Na próxima figura temos diferentes exemplos de resistores
variáveis, como potenciômetro e trimpot, juntamente com os tipos de símbolos que são utilizados em circuitos eletrônicos.

RESISTÊNCIA NOMINAL
É o valor da resistência elétrica especificada pelo fabricante, expresso em ohms (Ω), e em valores numéricos padronizados e
estabelecidos pela norma IEC 63 (Comissão Eletrotécnica Internacional). Observe, nesta figura, um resistor de cerâmica que tem valor
nominal da resistência de 27 Ω, estampado no corpo do componente.

VALOR DE TOLERÂNCIA
É uma faixa percentual que indica a variação possível no valor da resistência elétrica (decorrente do processo de fabricação) que o
resistor pode apresentar em relação ao valor padronizado da resistência nominal. Essa faixa de tolerância indica que o valor nominal
pode variar para mais ou para menos. Por exemplo, a figura a seguir mostra um resistor de fio com valor nominal de 22 Ω, que
apresenta uma tolerância de 5%. Espera-se que o valor apresentado por este resistor seja de 22 Ω ± 1,1 Ω. Portanto, se este resistor
estiver em perfeito estado, o valor nominal da sua resistência elétrica deve estar na faixa de 20,9 Ω e 23,2 Ω.

DISSIPAÇÃO NOMINAL DE POTÊNCIA
A passagem da corrente elétrica por um resistor produz a
conversão de parte da energia elétrica em energia
térmica. O resistor deve ser capaz de transferir essa
energia térmica para fora de seu corpo, para limitar o seu
aquecimento e evitar que seja danificado pelo excesso de
temperatura. A capacidade de transferir essa energia
térmica para fora de seu corpo é chamada de dissipação
de potência e está relacionada com o tamanho físico do
componente. Na próxima figura, você pode observar dois
resistores com tamanhos diferentes – o da esquerda
apresenta maior área de dissipação térmica em
comparação ao da direita, permitindo assim maior
liberação de calor interno para o ambiente.

Código de cores para resistores fixos
Nas placas eletrônicas que são usadas em sistemas de automação industrial, podemos encontrar vários tipos de resistores fixos que
não têm o valor da resistência escrito numericamente em seu corpo. Nesses componentes, tanto os valores da resistência quanto da
tolerância estão especificados no seu corpo por meio de faixas coloridas, compostos por um código de cor. Na próxima figura, temos
como relacionar as faixas de cores do resistor com a tabela do código de cores. Observe que o resistor apresenta quatro faixas
coloridas (verde, azul, preto e cinza) em seu corpo e a leitura deve iniciar sempre na extremidade com mais faixas. As duas primeiras
faixas representam o valor da resistência (verde = 5; azul = 6); a terceira é um fator multiplicador (preto = x1); e a quarta e última faixa
(prata = ± 10%) indica a tolerância do valor da resistência. Conforme o código de cores, esse resistor apresenta o valor de resistência
de 56 Ω com tolerância de ± 10%.

Link: https://www.youtube.com/watch?v=wVVLWfRIH7I&feature=youtu.be

RESISTOR EM CIRCUITOS ELETRÔNICOS
Nas placas internas dos controladores eletrônicos industriais, são utilizados muitos resistores de filme de carbono com a
finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito ou adequar o valor da tensão elétrica da fonte, conforme a necessidade
das diferentes etapas do circuito do controlador. Observe, nesta figura, um resistor de filme de carbono em aplicação no
circuito eletrônico.

RESISTOR PARA AQUECIMENTO DE LÍQUIDOS
Nos processos industriais automotivos, químicos e farmacêuticos, diversos produtos, como óleos, água e solventes
necessitam de aquecimento para participarem de etapas específicas do processo produtivo. Esses produtos passam por
equipamentos aquecedores construídos com resistores elétricos blindados. A figura a seguir mostra exemplos de resistores
elétricos blindados que são utilizados em processos de aquecimento de indústrias químicas.

RESISTOR PARA AQUECIMENTO DE EQUIPAMENTOS
Nos processos industriais, como petroquímicos, refinarias de petróleo e indústria de celulose, alguns equipamentos, como
motores, extrusora e estufas necessitam de aquecimento de suas estruturas metálicas para operarem adequadamente com
os produtos específicos dos seus processos. Nesses equipamentos, são instalados um exemplo de resistor elétrico blindado
que é utilizado em extrusoras de instalações petroquímicas.

Potência Elétrica
Quando um equipamento elétrico está
funcionando, ele está realizando trabalho por um
determinado tempo. Isso é o que chamamos de
potência elétrica. A potência é medida em Watt
(W), sendo também o produto resultante da
corrente pela tensão. Conforme o site da Agência
Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), no Brasil, há
diversas tensões nominais secundárias de
distribuição. As tensões secundárias são aquelas
usadas para atendimento a residências, comércios e
pequenas indústrias.

Potência Elétrica
A potência elétrica é a capacidade de um equipamento produzir algum tipo de trabalho (mecânico, térmico,
luminoso ou outros), a partir da energia elétrica. A lâmpada elétrica produz um trabalho luminoso utilizando a
energia elétrica. A figura a seguir mostra a embalagem de uma lâmpada que apresenta a potência elétrica (17
W) utilizada para transformar energia elétrica em energia luminosa.

Potência Elétrica
Relação entre potência e trabalho elétrico:
Você já percebeu que alguns elevadores são mais rápidos do que outros? Por que isso acontece? Os
elevadores mais rápidos contam com motores mais potentes, que executam o trabalho em menor tempo e,
por isso, deslocam-se mais rapidamente. A potência elétrica é uma grandeza física que relaciona o trabalho
feito com o tempo necessário para sua execução. A grandeza potência elétrica é identificada pela letra P
(maiúscula) e sua unidade de medida é o watt, simbolizada pela letra W (maiúscula).

Potência Elétrica
Vamos assistir agora a um vídeo que mostra a identificação da potência elétrica em equipamentos. (Link:
https://youtu.be/Z7jAdXsubEU).

Indutância
A indutância é uma grandeza verificada no componente elétrico chamado indutor, bobina ou enrolamento.

Indutância
As bobinas, que nada mais são que condutores enrolados em torno de um núcleo que, quando percorridos
por uma corrente, gera um campo magnético. A bobina pode ser chamada de indutor. Este nome é atribuído
porque, ao gerar um campo magnético, ela acaba por induzir corrente nos enrolamentos vizinhos. Esse
fenômeno é denominado de autoindução.

Indutância
A tensão gerada por autoindução tem polaridade oposta à tensão que é aplicada aos seus terminais. Por isso,
essa tensão é denominada de força contra eletromotriz ( f.c.e.m.), sendo a capacidade de se opor às variações
da corrente denominada de indutância. Observe, na imagem, que a polaridade do campo magnético gerado
pelo indutor é determinada por meio do sentido do enrolamento e sentido da corrente elétrica.

Capacitância
É a grandeza que determina a capacidade de um determinando material armazenar cargas elétricas. Sua
unidade é o farad (F). Mas o que é o capacitor? É o componente elétricos onde se verifica mais comumente a
propriedade da capacitância. Ele é composto de lâminas condutoras isoladas entre si, chamadas de placas, e
por um dielétrico (elemento isolante). As cargas são armazenadas nas placas sob forma de um capo elétrico.

Capacitância
Além de servirem como armazenadores de energia, os
capacitores têm outras aplicações. Como exemplo, eles
constituem elementos vitais nos circuitos, com os quais
sintonizamos os receptores de rádios. Outro exemplo, os
capacitores microscópicos formam os bancos de memórias
dos computadores. Os campos elétricos nestes minúsculos
dispositivos são significativos não só pela energia
armazenada, mas também, pela informação “liga/desliga”
que a presença, ou ausência deles, proporciona.
Os capacitores se apresentam em uma grande variedade
de tamanhos e formas, conforme pode ser visto a seguir:

Capacitância
Em um diagrama elétrico ou eletrônico, a simbologia utilizada para representar o capacitor é mostrada
na figura seguinte. O capacitor polarizado à direita poderá armazenar cargas, desde que seja respeitada a
sua polaridade. Pode-se perceber que sua simbologia é inspirada na sua arquitetura, ou seja, duas placas
condutoras correspondendo aos dois traçados paralelos e um vazio entre eles, correspondendo ao
dielétrico.

Capacitância
Para se carregar um capacitor, deve-se coloca-lo em um circuito elétrico que contenha uma bateria. A
figura a seguir, mostra, à sua esquerda: uma chave S, um capacitor C e os fios de ligação que conectam
os componentes à bateria B.

Impedância
A impedância é a oposição à passagem de corrente elétrica CA que um dado elemento ou circuito impõe,
cuja unidade é o ohm. A resistência, contribui com sua resistência elétrica para o tal efeito, já capacitores
e indutores contribuem com uma propriedade chamada reatância. A reatância é dependente da
frequência. Para o indutor, a relação é diretamente proporcional, ou seja, o aumento da frequência CA
faz com que a reatância também suba.

Temperatura
Para medir a temperatura, os termômetros são colocados em contato térmico com o sistema cuja
temperatura se deseja medir. O termômetro de uso cotidiano utiliza um líquido como substância
termométrica. Quando a temperatura varia, o líquido dilata ou contrai, permitindo atribuir à cada altura,
um número na escala escolhida, o que indicará a temperatura correspondente. As escalas termométricas
mais utilizadas são: celsius, fahrenheit e kelvin.

Umidade
Podemos medir a umidade de várias maneiras diferentes, mas a umidade relativa é a mais comum.
Porém, para entendermos a umidade relativa, é preciso compreender a umidade absoluta.
 Umidade absoluta: é a massa de vapor d’água dividida pela massa de ar seco em um volume de ar a
uma temperatura específica. Quanto mais quente o ar, mais água ele comporta.
 Umidade relativa: é a razão entre a umidade absoluta atual e a maior umidade absoluta possível
(que depende da temperatura). Quando os instrumentos indicam umidade relativa de 100% isso
quer dizer que o ar está totalmente saturado, com vapor d’água e, não podendo conter nem um
pouco a mais de umidade, cria a possibilidade de chuva.

Medição de Grandezas Elétricas
As grandezas precisam ser medidas e
comparadas, para saber se o que foi definido
teoricamente está dentro dos padrões
aceitáveis. É sempre bom ler o manual de
instruções para se ter um entendimento e um
rendimento maior do aparelho e utilizá-lo da
melhor maneira possível, para não haver
distorções na medida e nem danificar o
aparelho. Os aparelhos mais usuais em
instalações elétricas são:

Amperímetro: mede corrente elétrica. É ligado em série com o circuito;

Alicate amperímetro: Mede as grandezas elétricas como: tensão (Volt), corrente (Ampère) e resistência (Ohm).
Alguns possuem escala de tensão que podem variar de 0 a 600V, escala de corrente de 2 a 600A, e resistência
entre 200 a 20000Ω (Ohm). Pode ser digital ou analógico.
A principal característica do alicate amperímetro é a
forma como ele consegue medir a corrente que passa
por um condutor sem o contato físico, ou seja, ele
possui um transformador de ferrite nas garras de
medição onde consegue captar o campo magnético
gerado em torno do condutor, fazendo a amplificação e
registrando o valor no visor.

VOLTÍMETRO
O multímetro está na função voltímetro quando as seguintes
opções são selecionadas:
E ele é utilizado para fazer medição de tensão elétrica.
Observe, nesta figura, como ajustar o multímetro para medir
a tensão contínua. Observe, nesta figura, como ajustar o
multímetro para medir a tensão contínua. Para medir a
tensão alternada, como as que existem nas tomadas de
energia de nossas casas, oprocedimento é o mesmo que foi
apresentado para VCC. Basta girar a chave seletora para VCA.

Multímetro: Mede mais de uma grandeza, geralmente são três: tensão (Volt), corrente (Ampère) e resistência
(Ohm). Como pode ser observado, na parte frontal do multímetro, temos o visor, seletor (com suas escalas) e,
na parte inferior, as tomadas que servem para conectar as pontas de prova.

Partes de um Multímetro

BORNES DE CONEXÃO NO MULTÍMETRO
São os terminais destinados para ligar os conectores das pontas de prova. Geralmente, os multímetros têm três
ou quatro bornes de conexão, identificados pela cor e pela unidade da grandeza elétrica a ser medida.
A ponta de prova preta na maioria das medidas é conectada ao borne COM (comum), cuja cor também é preta.
Já a ponta de prova vermelha é conectada ao borne correspondente à grandeza elétrica a ser medida, que pode
ser tensão, corrente, resistência etc. A figura a seguir mostra osbornes disponíveis para conexão das pontas de
provas.

BORNES DE CONEXÃO NO MULTÍMETRO

Fique por dentro: O modo de funcionamento tanto do Multímetro como do Alicate Amperímetro se dá através
de um circuito eletrônico, alimentado por uma bateria de 9V.

Wattímetro: Mede a potência elétrica. O wattímetro é uma composição de dois medidores: voltímetro (mede a
tensão elétrica) e amperímetro (mede a intensidade da corrente elétrica). Ele faz a medição de tensão e
corrente, calcula e mostra o resultado expresso em potência na unidade Watt (W). Quanto aos tipos, os
wattímetros podem ser encontrados como: 1) painel afixado em um painel elétrico ou 2) portátil para uso
volante. Os tipos de escalas variam muito, visto que existem vários níveis de potência.

Terrômetro: Mede a resistividade da terra. É um instrumento robusto, pode ser encontrado no modelo digital
ou analógico. O funcionamento é através da alimentação com pilhas ou baterias. O terrômetro possui conjunto
de capacitor multiplicador de tensão, capaz de gerar uma tensão de até 15.000V. .

Frequencímetro: Mede a frequência da corrente nas redes
elétricas de corrente alternada. Possui uma única escala de
medida expressa na unidade Hertz. Isso porque nas redes de
energia elétrica só existem dois valores padrões de frequência
no mundo: 50Hz e 60Hz. No Brasil, o padrão adotado foi de
60Hz; na maioria dos países estrangeiros, o padrão adotado foi
de 50Hz. Quanto aos tipos, o frequencímetro pode ser:
eletrônico digital ou analógico de lâminas vibratórias. Os
digitais podem ser encontrados nos modelos de uso manual,
enquanto que os analógicos são fabricados nos modelos para
fixação e painéis de comando de grupo geradores e
subestações.

Megôhmetro: Mede a resistividade (resistência à passagem de
corrente elétrica) dos materiais isolantes. Funciona por pilhas ou
baterias e possui um conjunto de capacitores multiplicadores de
tensão capazes de gerar tensão de até 1.600V. A referida tensão é
ajustada conforme necessidade e injetada no material a ser
testado, através da conexão dos cabos de prova do instrumento
com o elemento a ser medido.
O seu uso mais comum é na medição de isolamento nas
instalações elétricas e máquinas elétricas com objetivo de detectar
falhas de isolamento capaz de provocar uma fuga de corrente,
potencializando acidentes com pessoas, animais ou provocar
incêndio nas instalações.

Link: https://www.youtube.com/watch?v=nvZcQSlsDcc&feature=youtu.be

Associação de Resistores
Sabe-se que a resistência é o movimento oposto ao fluxo de corrente em um condutor, ou seja, a
depender do arranjo desses resistores, a corrente terá o seu fluxo variante à tensão constante. Como
deve ser o efeito desta associação em um circuito? Os circuitos elétricos podem apresentar dois ou mais
resistores interligados em série, paralelo ou misto série-paralelo, ou ainda, em associações mais
complexas. Devemos aprender a analisar tais circuitos para determinar e prever o efeito de um
resistor, ou uma combinação de resistores no controle da corrente e tensão nos mais diversos circuitos
elétricos.

Associação em Série
Associar resistores em série significa adicionar
resistores de forma que exista apenas um ponto
em comum entre dois resistores.
Observe a fórmula, a seguir, onde Req significa
resistor equivalente à associação dos resistores,
como podemos ver no esquema representado.

Associação em Paralelo
Associar resistores em paralelo significa adicionar
resistores, de forma que exista, ao menos, dois
pontos em comum entre dois resistores. Existem
dois métodos de fazer esta associação, os quais
veremos a seguir.
MÉTODO 1
Quando se tratar de mais de dois resistores associados
em paralelo, utiliza-se a equação:

MÉTODO 2
Quando se tratar de apenas dois resistores em
paralelo, o resistor equivalente é determinado pelo
produto dos dois resistores, dividido pela soma deles.
Este resistor será calculado utilizando a equação
abaixo e representado no esquema representado.

Em uma associação em paralelo de resistores, a resistência total ou equivalente será sempre menor
do que o menor valor de resistência ôhmica associada ao circuito.
Além de conhecermos os arranjos dos resistores, também calculamos os valores de tensão, corrente e
resistência.
Depois de vermos as funcionalidades da eletricidade, as formas de associação das resistências, vamos
ver o efeito corrente, que circula dentro dos condutores nos circuitos elétricos existentes. Mas, será
que o seu efeito é igual em qualquer tipo de circuito?

Circuitos Elétricos
O circuito elétrico é o caminho projetado para permitir a passagem da corrente elétrica. Para qualquer
aparelho ou máquina que usarmos, não importa quantos componentes ele tenha, do mais simples ao
mais complexo e sofisticado, o princípio para a compreensão de circuitos elétricos é o mesmo. Para a
melhor compreensão destes, podem ser divididos em série, paralelo ou misto.

Circuito Série
Um circuito em série é uma associação de elementos ligados em sequência, de tal forma que a corrente
que circula por um dos elementos é a mesma que circula em todos os elementos da associação.

Circuito Série
Para que isto ocorra, é necessário que se forme somente um caminho para a corrente do circuito.
Desta forma, os elementos devem ser ligados com um terminal do elemento ao terminal do outro, e
assim sucessivamente. No circuito da figura anterior, há somente um caminho para circular corrente,
de forma que:
No caso a tensão total, será formada pela soma das tensões em cada resistor, então:

Circuito Paralelo
Um circuito paralelo é uma associação de elementos ligados em que a tensão elétrica (V), sobre um
dos elementos, é a mesma em todos os elementos da associação (R1, R2, R3). Para que isso ocorra, é
necessário que se conectem os terminais dos elementos ao mesmo potencial elétrico.
A figura a seguir apresenta uma ligação de circuito ligado em paralelo.

Circuito Paralelo
No circuito da figura anterior, há três caminhos para circular a corrente, de forma que:
Neste caso, os resistores estão ligados à mesma diferença de potencial. Logo, tensão total é igual
à tensão em V1, V2 e V3.

Circuito Misto
É o circuito mais comumente encontrado, porque tem os dois tipos de associações, série e paralelo.
Para determinar a resistência equivalente de um circuito misto, devemos identificar os tipos de
associações e resolver em partes até obter o valor de somente uma resistência que, ligada à mesma
fonte do circuito misto, terá a mesma corrente que circula no circuito.

Lei de OHM
Agora que você viu o comportamento da tensão e da corrente nos circuitos em série, paralelo e
misto, vamos aprender a calcular estas grandezas elétricas?
Para isso, precisamos falar sobre as Leis de Ohm. Você sabe como elas influenciam no cotidiano das
grandezas elétricas? Vamos conhecer então.

A
V
A
V
SE COLOCAR-MOS A MESMA RESISTÊNCIA
NOS DOIS CIRCUITOS ...
?
50 V 100 V

VARIANDO A TENSÃO E MANTENDO A
RESISTÊNCIA FIXA.
A CORRENTE VARIA NA MESMA PROPORÇÃO
A
V
A
V
50 V 100 V
1 A 2 A

OBSERVEM
OS DOIS CIRCUITOS
NOVAMENTE

A
V
A
V
SE APLICAR-MOS A MESMA TENSÃO NOS
DOIS CIRCUITOS E MUDARMOS
A RESISTÊNCIA...
?
100 V 100 V

MANTENDO A TENSÃO FIXA E VARIANDO A
RESISTÊNCIA
A CORRENTE VARIA NO SENTIDO OPOSTO
A
V
A
V
R =
50Ω
R = 100
Ω
2 A 1 A
100 V 100 V

QUANTO MAIOR A TENSÃO
MAIOR A CORRENTE ELÉTRICA.
QUANTO MAIOR A RESISTÊNCIA
MENOR A CORRENTE ELÉTRICA.
CONCLUSÃO

V
=
I
LEI DE OHM
I
I
I V
V
V
R

V
I
R
PARA OBTER UM
VALOR, BASTA COBRÍ-LO.
V = R I
LEI DE OHM

FAZENDO UMA ANALOGIA
COM A ÁGUA

OBSERVE DOIS
CANOS DE ÁGUA.
EM QUAL DELES A
ÁGUA PASSA COM MAIOR
FACILIDADE ?

OBSERVE O BRILHO DA
LÂMPADA DO CONDUTOR
LONGO

QUANTO MAIOR O COMPRIMENTO DO
CONDUTOR MENOR A INTENSIDADE
DE CORRENTE ELÉTRICA
CIRCULANDO POR ELE.

VAMOS PEGAR MAIS DOIS
CANOS DE ÁGUA .
EM QUAL DOS DOIS CANOS A
ÁGUA PASSA COM MAIOR
FACILIDADE ?

OBSERVE O
BRILHO DA
LÂMPADA DO
CONDUTOR FINO

QUANTO MAIOR A SEÇÃO DO
CONDUTOR MAIOR A
INTENSIDADE DE CORRENTE
ELÉTRICA CIRCULANDO POR ELE.

VAMOS PEGAR MAIS DOIS
CANOS DE ÁGUA .
EM UM DELES COLOCAREMOS
ALGUNS OBJETOS

EM QUAL DELES ÁGUA PASSA
COM
MAIOR FACILIDADE ?

NIQUEL
CROMO
COBRE
OBSERVE O
BRILHO DAS
DUAS LÂMPADAS

COBRE
NIQUEL CROMO
ALGUNS MATERIAIS OFERECEM MAIOR OU
MENOR RESISTÊNCIA À PASSAGEM DA
CORRENTE ELÉTRICA.

A ESTAS RESISTÊNCIAS DAMOS O NOME DE
Resistência Específica OU Resistividade ,
REPRESENTADA PELA LETRA GREGA ρ.

CONCLUSÃO
MAIOR O COMPRIMENTO DO
CONDUTOR – MAIOR A RESISTÊNCIA
MAIOR A SEÇÃO DO CONDUTOR –
MENOR A RESISTÊNCIA
A RESISTÊNCIA DEPENDE DO
MATERIAL

As observações realizadas
permitem escrever a seguinte relação:
R s
ρ
= ONDE:
R - Resistência elétrica do condutor ( Ω );
ρ - Resistividade do condutor (Ω .mm2/m );
l- Comprimento do condutor ( m) e
s - Seção do condutor (mm2). Tabela

Alumínio
Bronze
Carbono
Chumbo
Cobre
Constantan
Estanho
Ferro
Latão
0,0292
0,067
50,00
0,22
0,0162
0,000005
0,115
0,096
0,067
Manganina
Mercúrio
Níquel
Ouro
Prata
Platina
Tungstênio
Zinco
0,48
0,96
0,087
0,024
0,0158
0,106
0,055
0,056
RESISTIVIDADE DOS MATERIAIS
MATERIAL MATERIAL
ρ ρ

Sumário
Magnetismo
Eletromagnetismo

Magnetismo
Alguns materiais encontrados na natureza possuem a capacidade de atrair materiais ferrosos, este fenômeno é
conhecido com Magnetismo.
Isto é possível em função de terem em sua estrutura o alinhamento de suas moléculas (que possuem
capacidades magnéticas).

Magnetismo
O alinhamento das moléculas faz com que seja multiplicada as “forças”, aumentando a capacidade de atração
dos materiais ferrosos. Esta “força” recebe o nome de campo magnético e é representada através de linhas de
forças que possuem convencionalmente como sentido de “orientação” (fluxo magnético) o direcionamento do
Norte para o Sul.

Magnetismo
CAMPO MAGNÉTICO
O espaço ao redor do ímã, em que há a atuação das
forças magnéticas, é chamado de campo magnético. Em
1820, Hans Christian Örsted, físico e químico
dinamarquês, conseguiu demonstrar que o
fenômeno magnético é gerado quando todos,
ou a maior parte dos elétrons, provocam uma força que
denominamos magnética como produto do
movimento, ao girarem em um mesmo sentido, ao
redor do seu núcleo atômico. Assista à animação a
seguir e observe os detalhes sobre o campo magnético.

Magnetismo
Vamos entender melhorar como funciona o campo magnético a partir dos ímãs.
Os ímãs são corpos que, devido ao movimento dos elétrons, apresentam duas regiões de características
magnéticas distintas, denominadas polos magnéticos. Em uma das extremidades podemos ver o polo Norte (N)
e, na outra, o polo Sul (S).

Magnetismo
Vamos entender melhorar como funciona o campo magnético a partir dos ímãs.
Os efeitos de atração ou repulsão entre dois ímãs, ou de atração de um ímã sobre os materiais ferrosos,
ocorrem devido à existência do campo magnético.

Magnetismo
Obs.: Os polos Norte e Sul gerados em função do alinhamento das moléculas nunca poderá ser separado um do
outro, caso um material magnético (imã) seja cortado (dividido/quebrado) será gerado em cada uma das partes
de um novo polo Norte e Sul.

Magnetismo
LINHAS DE FORÇAS MAGNÉTICAS
Para facilitar o estudo do campo
magnético, admite-se a existência de
linhas de indução magnética ao redor do
ímã. São linhas invisíveis, mas que podem
ser percebidas colocando-se um ímã sob
uma lâmina de vidro e espalhando limalha
de ferro sobre ela. As limalhas se
orientam conforme as linhas de força
magnética.

Magnetismo
PROPRIEDADES DAS LINHAS DE INDUÇÃO
As linhas de indução magnética são o resultado de uma curva fechada, partindo do polo norte do ímã,
passando pelo ar ou por outro meio condutor até chegar ao polo sul, de onde regressa ao polo norte por meio
do corpo do ímã;
As linhas de indução não se cruzam, ao contrário, elas se repelem, porque procuram se separar uma das outras
o máximo possível;
As linhas de indução magnética concentram-se nos polos do imã, razão pela qual obtemos maior força
magnética nas imediações dos polos.

Magnetismo
PROPRIEDADES DAS LINHAS DE INDUÇÃO
Na imagem a seguir, podemos observar o
comportamento das linhas de força se propagando
no ar ou em materiais ferrosos. Quando colocamos
um material condutor na trajetória das linhas de
força, observamos que elas tendem a prosseguir em
sua trajetória através do metal, e não através do ar,
uma vez que os metais lhes proporcionam um
caminho mais fácil.

Magnetismo
FLUXO DE INDUÇÃO MAGNÉTICA
Em um ímã, o fluxo da indução magnética é a quantidade total de linhas de indução magnética que constituem
seu campo magnético. É representado graficamente pela letra grega φ (lê-se: “fi”).
O fluxo da indução magnética é uma grandeza e, como tal, pode ser medida. No Sistema Internacional de
Medidas (SI), sua unidade de medida é o Weber (Wb). No Sistema Centímetro Grama Segundo (CGS) de
medidas, sua unidade é o Maxwell (Mx).
Quando um condutor é submetido a um campo magnético e este varia do valor máximo a zero no tempo de
um segundo, provocando aparecimento de uma DDP de um volt entre os terminais do condutor, dizemos que o
fluxo magnético é de um Weber.

Magnetismo
DENSIDADE DO FLUXO MAGNÉTCO
A densidade do fluxo da indução magnética é
o número de linhas de indução magnética
que atravessam uma seção transversal do
campo magnético de área unitária, ou seja,
um centímetro quadrado. A densidade do
fluxo é representada graficamente pela letra
maiúscula B. Sua unidade de medida no
sistema SI é o Tesla (T) e, no CGS, é o Gauss
(G).

Eletromagnetismo
CAMPO MAGNÉTICO DO CONDUTOR
Vimos que cargas elétricas em repouso geram ao seu redor um
campo elétrico. Uma corrente elétrica em um condutor cria
à sua volta, além do campo elétrico, um campo magnético.
Este campo é justificado devido ao fluxo ordenado de elétrons
e pode ser comprovado ao aproximar uma bússola a um
condutor que está sendo percorrido por uma corrente
elétrica. As linhas de força do campo magnético, que passam
por um condutor, são circunferências concêntricas em um
plano perpendicular ao condutor, como você pôde observar na
figura.

Eletromagnetismo
Capacidade de geração de um fluxo magnético (Magnetismo) através da corrente elétrica. Um condutor elétrico
sujeito a uma corrente elétrica possui como força resultante a formação de um campo magnético que envolverá
este condutor em sua circunferência.
O sentido das linhas de força segue a regra da mão direita como visto abaixo:

Eletromagnetismo
Este campo resultante é em função da corrente elétrica, logo, se tivermos corrente contínua o campo magnético
será fixo, caso a corrente elétrica seja alternada o campo magnético será pulsante (variável).
O eletromagnetismo pode ser compreendido melhor quando observamos o funcionamento de indutores, assim
uma solenoide pode ser a melhor maneira de representar este fenômeno.

Eletromagnetismo
REGRAS DO ELETROMAGNETISMO
Campo magnético em um condutor retilíneo: Você pode
estar se perguntando: qual é o sentido de deslocamento das
linhas de indução magnética do campo magnético? Para
responder a essa pergunta, vamos utilizar a regra da mão
direita, conforme mostra a figura a seguir. Quando
envolvemos o condutor com a mão direita, como mostrou a
figura, o polegar indica o sentido da corrente elétrica que
está percorrendo o fio. Enquanto isso, os demais dedos
estão dobrados envolvendo o condutor e indicando o polo
norte magnético gerado pela corrente elétrica.

Eletromagnetismo
CAMPO MAGNÉTICO EM UMA ESPIRA CIRCULAR
Uma espira percorrida por uma corrente origina um campo
magnético semelhante ao do ímã. Assim, o polo norte é
aquele no qual as linhas de indução magnética saem e o polo
sul é aquele em que as linhas entram.

Eletromagnetismo
CAMPO MAGNÉTICO EM UMA BOBINA
Para obter campos magnéticos de maior intensidade a partir
da corrente elétrica, basta enrolar o condutor em forma de
espiras, constituindo assim uma bobina. Dessa forma,
podemos observar, na imagem a seguir, que a intensidade
do campo magnético será ampliada na mesma proporção de
espiras. Podemos concluir, então, que a intensidade do
campo magnético de uma bobina depende da corrente que
percorre o condutor e do número de voltas de espiras.
https://www.youtube.com/watch?v=0llWCbvhN2Y&t=1s

Eletromagnetismo
O poder do campo magnético – Casos e Relatos
Na siderúrgica Campo Jordão, o operador principal de um equipamento de soldagem, Miguel, teve um problema
cardíaco e precisou colocar um marca-passo. O equipamento de soldagem tinha a função de soldar, sem falhas,
chapas de 10 mm de espessura por 2000 mm de comprimento. Devido à grande espessura das chapas a serem
soldadas, a corrente atingia o valor de 70.000 A. Com essa corrente, o campo magnético gerado era capaz de
apagar temporariamente os monitores dos computadores usados para o monitoramento da soldagem que
estavam a cinco metros do equipamento. Por causa disso, como medida de segurança, pois havia risco à saúde
do funcionário. Este foi realocado da sua função, já que o campo magnético no local poderia afetar o
funcionamento de seu marca-passo.

Sumário
Eletrônica Analógica:
 Diodos
 Fontes de Alimentação
 Transistores
 Amplificadores Operacionais
 Tiristores

Unidades de medidas elétricas
Em seu dia a dia, certamente você utiliza unidades de medidas que expressam quantidades imensas ou
minúsculas. Por exemplo, o dispositivo que serve para armazenamento de informações ou dados, chamado de
pendrive. Os primeiros pendrives tinham pouca capacidade de memória, na ordem de quilobytes (1 kb = 1.000
byte), atualmente os dispositivos comercializados apresentam capacidade de memória de vários gigabytes (1 Gb
= 1.000.000.000 byte). Por isso, para comprar um pendrive, é importante compreender o significado desses
prefixos usados nas unidades de medidas de capacidade de memória.

A conversão entre esses prefixos permite representar os valores das grandezas elétricas com números mais
fáceis de se trabalhar. Por exemplo, fazer operações matemáticas ou mesmo escrever em um relatório o valor
de uma
resistência elétrica de 10.000 Ω é complicado em razão da quantidade de zeros. Uma maneira mais fácil de
representar e usar em cálculos esse mesmo valor é fazendo a conversão para um múltiplo, como 10 kΩ ou 10 k.
Nesta figura temos um resistor expresso em um múltiplo:
Resistor expresso em um múltiplo

Conversão de base numérica
Em nossas rotinas, todas as operações matemáticas são feitas usando os números decimais ou em
potência de base dez. Na automação, são utilizados sistemas numéricos que empregam potências
com outras bases, como: 2 (binário) e 16 (hexadecimal). A tabela a seguir mostra a equivalência
entre valores em cada base numérica.

BASE DECIMAL
O sistema decimal compreende dez algarismos numéricos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. A composição dos números pode ser em:
unidades, dezenas (dez unidades), centenas (cem unidades), milhares (mil unidades) etc. Embora a base dez tenha o nome decimal,
não existe o algarismo 10. O número 10 é composto pelos algarismos 1 e 0.

BASE BINÁRIA
É um sistema numérico cuja base é 2 e é composto apenas pelos algarismos 0 e 1. A base binária é utilizada para representar qualquer
dispositivo que tenha dois estados lógicos (ligado/desligado, aberto/fechado), como circuitos eletrônicos que utilizam valores de corrente
ou tensão como nível lógico, sendo que o algarismo 1 significa ligado (nível lógico alto) e o algarismo 0 significa desligado (nível lógico
baixo). Veja na figura a seguir.

Você Sabia???
Todo computador utiliza a base binária para representar programas, textos e vídeos, formados por sequências compostas pelos estados
lógicos 0 e 1. Em sistemas eletrônicos, o dígito binário 0 ou 1 é chamado de bit, e um conjunto de 8 bits é uma informação denominada
de byte. A capacidade de memória do computador é medida em byte.

CONVERSÃO ENTRE UM VALOR DECIMAL PARA BINÁRIO
A conversão de um número do sistema decimal para o binário é feita dividindo-se sucessivamente cada dígito decimal por 2, até que o
último quociente seja 1. Os restos obtidos das divisões e o último quociente compõem o número binário, expressando o valor do bit mais
significativo (2𝑛
) para o menos significativo (20
), sendo que “n” significa o número de divisões, como mostra a próxima figura.

CONVERSÃO ENTRE UM VALOR BINÁRIO PARA DECIMAL
A conversão de um número do sistema binário para o sistema decimal é efetuada multiplicando-se cada dígito binário pela potência de 2,
a qual deve ser iniciada pelo menos significativo (20
) e, depois, deve-se ir incrementando a potência de base 2 conforme a quantidade
de números binários. A figura a seguir mostra a conversão de um número binário 10011 para decimal, cujo algarismo mais significativo
deve ser multiplicado pela base 24
.

BASE HEXADECIMAL
É um sistema numérico, cuja base é 16, composto por uma sequência de algarismos e letras, como 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D,
E e F. A tabela a seguir mostra, na primeira linha, os algarismos da base hexadecimal e, na segunda linha, a equivalência com os
números da base decimal. Por essa equivalência, a letra A hexadecimal representa o número 10 do sistema decimal, da mesma forma
que a letra D representa o número 13.

CONVERSÃO ENTRE UM VALOR DECIMAL PARA HEXADECIMAL
A conversão de um número do sistema decimal para o sistema hexadecimal é efetuada dividindo-se sucessivamente cada dígito decimal
por 16, até que o último quociente seja um valor menor que 16. Os restos obtidos das divisões e o último quociente compõem o número
hexadecimal, expressando o valor do bit mais significativo (16𝑛
) para o menos significativo (160
), sendo que n significa a quantidade de
divisões. Veja a próxima figura.

CONVERSÃO ENTRE UM VALOR HEXADECIMAL EM DECIMAL
A conversão de um número do sistema hexadecimal para o sistema decimal é efetuada multiplicando-se cada dígito binário pela
potência de 16, a qual deve ser iniciada pelo menos significativo (160
) e, depois, deve-se ir incrementando potências de base 16 de
acordo com a quantidade de números hexadecimais. A próxima figura mostra a conversão de um número hexadecimal 1D6 para
decimal, em que o algarismo mais significativo deve ser multiplicado pela base 162
.

A seguir, assista ao vídeo que mostra como converter unidades de medidas de grandezas elétricas:
https://youtu.be/cRC3-BB-1aA

Cuidados na conversão de unidades elétricas
Nos projetos de circuitos eletrônicos, são efetuados muitos cálculos para especificar os valores das grandezas elétricas, como tensão,
corrente, resistência e potência. Por exemplo, para adequar sinais elétricos de uma medição, o técnico deve calcular os valores de
resistência elétrica dos resistores necessários para inserir no circuito eletrônico. Supondo que o valor da resistência encontrado no
cálculo foi de 1.500 Ω e, ao fazer a conversão para comprar um valor disponibilizado comercialmente, o técnico cometeu um erro,
convertendo o valor para 15 kΩ, sendo que o correto era 1,5 kΩ. Nesse caso, a possibilidade de o circuito não funcionar corretamente é
grande, pois houve um erro de especificação do valor da resistência elétrica do resistor usado, conforme mostra o próximo quadro.

Diodos
O que são diodos?
Os diodos são componentes eletrônicos que externamente apresentam dois terminais para ligação elétrica e internamente são
construídos a partir de materiais semicondutores. A estrutura interna dos diodos é constituída por duas partes, uma positiva (tipo P) e
outra negativa (tipo N), conforme mostra a figura.

Diodos
Para entender como funciona um diodo, primeiro precisamos saber o que é um material semicondutor e como é desenvolvida a
propriedade de condução elétrica nesses materiais. Os materiais semicondutores mais empregados na produção de componentes
eletrônicos são o germânio e o silício, que são elementos químicos que têm quatro elétrons na última camada eletrônica. Observe a
próxima figura.

Diodos
Em seu estado natural, esses materiais não conduzem eletricidade, mas podem ter sua condutividade elétrica modificada, em um
processo conhecido como dopagem, que é o adicionamento de átomos de elementos químicos específicos dentro da sua estrutura
eletrônica, por exemplo:
● Adicionando à estrutura do silício um elemento químico como o fósforo (P), que tem mais de quatro elétrons, produzimos um
semicondutor do tipo N.
● Adicionando à estrutura do silício um elemento químico, como o Índio (In), que tem menos de quatro elétrons na última camada,
produzimos um semicondutor do tipo P.

Diodos
A figura a seguir mostra a estrutura interna de alguns blocos de silício, sendo um puro (3a) e outros dois em que foram adicionados o
elemento químico fósforo (P), como é possível ver na coluna b da figura, e o elemento químico índio (In), como é possível ver na coluna
c da figura.

Diodos
No bloco de silício em que foi adicionado o elemento fósforo (P) com cinco elétrons, temos um material semicondutor do tipo N; no silício
em que foi adicionado o elemento índio (In) com três elétrons, temos um material semicondutor do tipo P. Quando unimos esses dois
materiais que foram alterados eletronicamente, construímos uma junção do tipo PN, que é usada para construir componentes
semicondutores como o diodo, conforme mostra a figura.

Diodos
Nos diodos, a região da junção com material do tipo P é chamada de anodo (A) e a região com material do tipo N de catodo (C). Essas
camadas ficam no interior do componente e são conectadas em terminais metálicos, como mostra a figura a seguir.

Diodos
Quando conectamos os terminais do diodo a uma fonte de tensão elétrica, ocorre uma recombinação de elétrons na junção.
Dependendo da polaridade da tensão aplicada aos terminais, o diodo permite ou não a passagem das cargas elétricas. Como
consequência da circulação das cargas, o diodo também permite estabelecer a passagem da corrente elétrica no circuito, como é
possível ver nesta figura.

Diodos
Ao conectar o terminal do tipo P (o anodo) ao polo positivo da fonte de tensão e o terminal do tipo N (o catodo) ao polo negativo da fonte
de tensão, atesta-se que o diodo está em polarização direta. Nessa condição, as cargas elétricas fluem pela junção e há condução de
corrente elétrica. Observe a próxima figura.

Diodos
Ao conectar o terminal do tipo P (o anodo) ao polo negativo da fonte de tensão e o terminal do tipo N (o catodo) ao polo positivo da fonte
de tensão, atesta-se que o diodo está em polarização reversa. Nesse caso, as cargas elétricas se recombinam na junção PN, tornando o
material isolante e bloqueando a condução da corrente elétrica, conforme mostra esta figura.

Diodos
Características dos diodos
Nos circuitos eletrônicos, é possível encontrar uma variedade muito grande de componentes diodos. Vamos conhecer três modelos mais
empregados nos circuitos industriais:
● Diodo retificador
● Diodo zener
● Diodo emissor de luz (LED – light emitting diode)
Para reconhecer cada um deles nos circuitos eletrônicos ou nos desenhos técnicos, é preciso identificar algumas de suas
características, como o encapsulamento, a simbologia e a polaridade.

Diodos
ENCAPSULAMENTO
O encapsulamento está relacionado à forma e ao tipo de material que compõem a cobertura externa de um componente eletrônico. A
maioria dos diodos apresenta formatos cilíndricos com os terminais de contato localizados em cada uma das extremidades. Quanto ao
revestimento externo, a grande maioria dos diodos costuma ser opaca, com exceção de alguns diodos do tipo zener e do tipo emissores
de luz. A próxima figura mostra como é o encapsulamento dos diodos retificador, zener e LED.

Diodos
SIMBOLOGIA
Os diodos apresentam simbologias parecidas. Reconhecer rapidamente as simbologias que são usadas facilita o reconhecimento do
componente e a sua função no circuito eletrônico. A figura a seguir mostra as simbologias para os três diodos: retificador, zener e LED,
conforme a norma IEEE 315.

Diodos
POLARIDADE
Os terminais dos diodos apresentam polaridades, que é a forma como os terminais do componente devem ser conectados nos circuitos
eletrônicos. Essa é uma característica importante que o técnico deve observar tanto nas montagens como nas medições, a fim de
assegurar que o componente execute a sua função e evite danos durante o seu funcionamento. Nos diodos, temos o anodo (A) e o
catodo (C), que têm polaridades que devem ser observadas tanto na montagem como nas medições efetuadas nos circuitos eletrônicos.

Diodos
POLARIDADE
Normalmente, nos diodos retificador e zener, é possível identificar o terminal do catodo (C) pela marca estampada no extremo do
encapsulamento. Nos LEDs, o terminal do catodo (C) é identificado pelo chanfro no corpo ou pelo terminal mais curto, como é
apresentado na figura a seguir.

Diodos
Identificando os diodos por seus códigos
Na maioria das vezes, o modelo dos diodos retificador e zener são reconhecidos pelo código que está estampado em seu
encapsulamento, como o da figura a seguir, por exemplo, o diodo 1N5404. Os LEDs não apresentam nenhum código estampado e sua
identificação é feita pelo seu encapsulamento, que pode ser colorido, translúcido ou transparente.

Diodos
Aplicação dos diodos
O funcionamento e a aplicação dos diodos são determinados pelos tipos de materiais semicondutores que foram utilizados em sua
fabricação. Dessa forma, os diodos podem ser aplicados como retificadores, como reguladores de tensão ou para emitirem luz. Veja, a
seguir, um pouco mais sobre as aplicações dos diodos em circuitos eletrônicos.

Diodos
RETIFICAÇÃO
A energia utilizada pela bateria de seu telefone celular é fornecida por um dispositivo carregador, que transforma a corrente alternada da
tomada em uma corrente contínua. Nos dispositivos carregadores, são utilizados diodos retificadores, que permitem a passagem da
corrente elétrica em um sentido e bloqueiam no sentido contrário. Assim, a corrente alternada que tem pulsos positivos e negativos,
após passar pelo circuito retificador, mantém apenas os pulsos positivos. Em alguns circuitos retificadores, os diodos podem ser
conectados a outros diodos iguais para formarem um circuito chamado “ponte retificadora”, conforme mostra a figura a seguir.

Diodos
RETIFICAÇÃO
No projeto de circuitos retificadores, é importante conhecer a tensão de polarização direta (Vf – que é a tensão entre os terminais quando
o diodo está em polarização direta), tensão reversa repetitiva de pico ou de polarização reversa (VRRM ou Vr – que é a tensão entre os
terminais quando o diodo está em polarização reversa) e a corrente média de polarização direta ou corrente direta (IF(AV) , Idc ou If –
que é a corrente entre os terminais quando o diodo está em polarização direta) do diodo. Caso os valores de Vr e If sejam ultrapassados
durante a utilização, o componente poderá ser danificado e será necessária a sua substituição por outro que suporte os valores de
tensão e corrente do circuito em que o diodo está sendo utilizado.

Diodos
RETIFICAÇÃO
Alguns diodos retificadores apresentam respostas mais rápidas às variações do fluxo das cargas elétricas, mas não suportam
intensidade elevada de corrente elétrica. Esses são chamados de diodos de sinais e são utilizados em aplicações em que há variação
rápida de sinais, como circuitos de tratamento de sinais de sensores.

Diodos
REGULAÇÃO
Em algumas etapas dos circuitos eletrônicos, a tensão aplicada deve ser diferente da tensão principal que foi aplicada em todo o circuito.
Esse ajuste no valor de tensão dos circuitos eletrônicos é chamado de regulação e são utilizados os diodos zener, conectados em
polarização reversa. O diodo também é usado em circuitos para estabilizar a tensão de saída em fontes de energia. Nos projetos de
circuitos de regulação, é importante conhecer o valor da tensão zener (Vz) e a potência do diodo. Essas informações podem ser
encontradas no catálogo do fabricante. A figura a seguir mostra um circuito regulador de tensão em que foi utilizado um diodo zener com
Vz de 5,1 V. Esse circuito tem uma tensão de entrada (Vin) de 12 V e o diodo zener regula a tensão da saída
(Vout), mantendo sempre igual ao valor da tensão zener (Vz) de 5,1 V.

Diodos
SINALIZAÇÃO LUMINOSA
Você já deve ter percebido que em muitos equipamentos eletrônicos de sua casa há uma sinalização luminosa que indica quando o
aparelho está ligado ou desligado, como a TV, por exemplo. Essa sinalização é feita por diodo emissores de luz (LEDs). A cor da luz dos
LEDs está relacionada ao elemento químico adicionado na sua estrutura eletrônica e do encapsulamento utilizado em sua fabricação. No
projeto de sinalização com LEDs, é importante conhecer o valor da tensão de polarização direta (Vf) e a corrente direta (If) para que os
LEDs não se danifiquem. A figura a seguir mostra um televisor em que foi utilizado um LED azul para sinalizar quando o aparelho está
ligado.

Diodos
Outros tipos de diodos
Existem outros tipos de diodos, como os fotodiodos, que são aplicados em diversos equipamentos industriais e residenciais. A maioria
dos fotodiodos encontrados no mercado apresenta o mesmo formato que o diodo emissor de luz, mas seu encapsulamento é produzido
com material translúcido (cor cinza escuro). A polaridade dos seus terminais (positiva e negativa) é a mesma de um LED normal e o
símbolo usado para representar esse componente nos diagramas eletrônicos apresenta uma pequena diferença em relação aos LEDs
comuns. A figura a seguir mostra o aspecto construtivo e a simbologia e polaridade de um fotodiodo.

Diodos
Outros tipos de diodos
Os fotodiodos são componentes sensíveis aos sinais eletromagnéticos, como a luz visível e a luz denominada de não visível (raios
infravermelhos). A principal aplicação dos fotodiodos é como elemento sensor para detectar a presença de sinais luminosos em barreiras
de segurança ópticas, em sensores de presenças de produtos e também nos sinais emitidos pelo controle remoto de televisores e outros
aparelhos eletrônicos. Assista ao vídeo a seguir, que apresenta as características de alguns diodos e como podemos fazer o
reconhecimento dos diodos nos desenhos e nos circuitos eletrônicos industriais.
https://youtu.be/972gp3DhPjk

Transistor
O que é um transistor?
Em casa, você deve ter equipamentos eletrônicos, como aparelho de TV, forno micro-ondas, aparelho de som ou smartphones.
Internamente, esses equipamentos têm em seus circuitos componentes eletrônicos. Um deles é o transistor, que nos circuitos
desempenha funções como acionamentos, controles e amplificação de sinais elétricos. O transistor é um componente fabricado com
material semicondutor dos tipos P e N, os mesmos encontrados em diodos. A figura a seguir apresenta alguns modelos de transistores
que estão presentes na maioria dos equipamentos eletrônicos que temos em nossas casas.

Transistor
Estrutura básica de um transistor
Basicamente, um transistor é composto de três camadas intercaladas de material semicondutor dos tipos positivo (P) e negativo (N). As
camadas externas são mais largas e constituídas de igual material semicondutor, enquanto que a camada interna é bem mais fina e
construída de material semicondutor diferente do das camadas externas. A figura a seguir mostra como é a estrutura interna de um
transistor.

Transistor
As junções formadas pela intercalação das camadas de material semicondutor dos tipos P ou N permitem a formação de dois tipos
distintos de transistor, denominados de NPN e PNP. No transistor do tipo NPN, as duas camadas externas são compostas por material
semicondutor do tipo N e a camada central é formada por material do tipo P. Já no transistor PNP, as duas camadas externas são
compostas por material semicondutor do tipo P e a camada central é formada por material do tipo N. Os dois tipos de transistores têm a
mesma funcionalidade nos circuitos eletrônicos e a diferença entre eles está relacionada à forma como eles são conectados no circuito.
Na literatura técnica, os transistores do tipo bipolares são referenciados pela sigla BJT, que significa bipolar junction transistor (em
tradução livre, transistor de junção bipolar).

Transistor
Cada uma das camadas do transistor é conectada a um terminal metálico que permite a interligação desse semicondutor ao circuito
eletrônico. Esses terminais têm denominações específicas, como coletor (C), emissor (E) e base (B). O terminal coletor (C) tem a função
de coletar as cargas elétricas que circulam pelo circuito eletrônico e estão entrando no transistor. O terminal emissor (E) tem a função de
emitir as cargas elétricas que circulam pelo circuito eletrônico, na saída do transistor. Já a base (B) é o terminal conectado na camada
mais fina e central do componente – é essa camada que permite o controle do fluxo de corrente elétrica entre as camadas do coletor e
do emissor, como mostra a figura a seguir.

Transistor
Como funciona o transistor
Os transistores funcionam nos circuitos eletrônicos controlando o fluxo das cargas elétricas em seu interior. Esse controle é feito a partir
da aplicação de uma pequena corrente elétrica (IB) ao terminal da sua base (B), cuja intensidade é controlada por um resistor Rb, como
é possível ver na figura a seguir.

Transistor
Características dos transistores
Nos circuitos eletrônicos, é possível encontrar grande variedade de transistores. Para reconhecer cada um deles nos circuitos
eletrônicos ou nos desenhos técnicos, é preciso saber identificar algumas de suas características básicas, como simbologia e
encapsulamento.

Transistor
SIMBOLOGIA
Os transistores PNP e NPN apresentam simbologias muito similares, com diferença apenas no sentido da seta entre os terminais da
base e o emissor. No transistor NPN, a seta aponta para o emissor; no transistor PNP, a seta aponta para a base, conforme mostra a
figura a seguir.

Transistor
ENCAPSULAMENTOS
Os transistores são construídos por meio de uma grande variedade de formatos de encapsulamentos, conforme a capacidade de
dissipação de calor e de acordo com as especificações determinadas pelo fabricante. A figura a seguir apresenta alguns tipos de
encapsulamentos de transistores encontrados no mercado.

Transistor
Aplicações dos transistores
Os transistores podem ser usados em diferentes aplicações industriais, como em retificadores, comutadores, reguladores e
amplificadores. Conheceremos um pouco mais sobre uma dessas aplicações típicas dos transistores em circuitos eletrônicos de
equipamentos de automação, que é o seu uso como chave eletrônica. Os transistores apresentam dois comportamentos distintos:
conduzir ou não conduzir corrente elétrica. Esses dois estados se configuram como saturado (chave fechada, operando com corrente
máxima para o circuito) e em corte (chave aberta, corrente nula para o circuito).

Transistor
Aplicações dos transistores
Um exemplo de circuito que representa a utilização do transistor operando como chave pode ser observado no circuito a seguir. Quando
o sinal na base está abaixo de um valor projetado, o transistor não permite a passagem de cargas elétricas entre emissor e coletor –
nessa condição, ele está em corte (chave aberta). Quando o sinal na base está de acordo com um valor projetado, o transistor então
permite a passagem de cargas elétricas entre emissor e coletor – nessa condição, ele está saturado (chave fechada).

Transistor
Testando o transistor
O transistor é largamente utilizado em circuitos eletrônicos, por isso, às vezes, ele pode apresentar alguns defeitos funcionais.
Entretanto, com a utilização de um multímetro na escala de diodo, é possível executar alguns testes para avaliar o seu funcionamento,
como o teste de continuidade. Para esse teste, podemos considerar o transistor como sendo dois diodos ligados entre si, conforme é
possível ver na figura a seguir.

Transistor
TESTES DE CONTINUIDADE
O teste de continuidade consiste em conectar as ponteiras de um multímetro aos terminais de um transistor e identificar se as cargas
elétricas circulam pelo componente. Assim, para testar um transistor NPN, as ponteiras do instrumento devem ser conectadas de forma
diferente em relação ao transistor PNP.

Transistor
Testes de continuidade em transistor NPN: para fazer o teste de continuidade em um transistor tipo NPN, cuja base é positiva (P),
deve-se conectar a ponteira vermelha do multímetro ao terminal de base; a outra ponteira deve ser conectada ao terminal emissor e
depois ao terminal coletor – nas duas situações, deve-se observar a condução normal das cargas elétricas pela indicação do multímetro.
Invertendo as ponteiras do multímetro, conectando a ponteira preta na base, não deverá haver condução para os outros dois terminais.
As imagens a seguir mostram como fazer o teste em transistor NPN.

Transistor
Testes de continuidade em transistor NPN:

Transistor
Testes de continuidade em transistor PNP: já para um transistor PNP, o teste é o mesmo, mas com os terminais invertidos. Como a
base é o do tipo N, a ponteira preta do multímetro, quando conectada ao terminal de base, deverá conduzir para os dois outros terminais.
Quando conectamos a ponteira vermelha do multímetro à base, não deverá haver condução para os outros terminais. As imagens a
seguir mostram como fazer o teste em transistor PNP.

Transistor
Testes de continuidade em transistor PNP:

Transistor
Outros tipos de transistores
Além do transistor do tipo BJT, existem outros modelos com aplicações importantes nos circuitos eletrônicos, como transistores JFET,
MOSFET e IGBT. Conheceremos algumas características desses transistores.
JFET
Os transistores de efeito de campo de junção – JFET (junction field effect transistor) –, também conhecidos como transistores unipolares,
são compostos por duas regiões de mesmo material (tipos P ou N), eletricamente interligadas denominadas porta (G – gate). Entre
essas regiões, é interposto um material de tipo inverso ao gate, no qual são acoplados dois terminais: o dreno (D – drain) e a fonte (S –
source).

Transistor
JFET
Os transistores de efeito de campo de junção – JFET (junction field effect transistor) –, também conhecidos como transistores unipolares,
são compostos por duas regiões de mesmo material (tipos P ou N), eletricamente interligadas denominadas porta (G – gate). Entre
essas regiões, é interposto um material de tipo inverso ao gate, no qual são acoplados dois terminais: o dreno (D – drain) e a fonte (S –
source). O controle de corrente que atravessa seus terminais é realizado por um sinal elétrico de tensão aplicado ao terminal gate. A
figura a seguir mostra a estrutura interna de um transistor JFET, com suas duas configurações NPN e PNP.

Transistor
MOSFET
O transistor de efeito de campo – MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) – apresenta diversas qualidades, entre as
quais se destacam a baixa perda de potência e a capacidade de operação em circuitos de altas frequências. A figura a seguir mostra a
estrutura de um transistor MOSFET, NPN e PNP, com seus três terminais (gate, drain e source), sendo a corrente entre os terminais
drain e source dependente da tensão aplicada à porta gate.

Transistor
IGBT
O transistor bipolar de porta isolada – IGBT (insulated gate bipolar transistor) – são transistores recomendados para aplicações em
circuitos que exigem a comutação de cargas de alta corrente em altas frequências (utilização como chave eletrônica), pois reúnem a
facilidade de acionamento dos MOSFET com a capacidade de chaveamento dos transistores bipolares. A figura a seguir mostra uma
comparação entre o transistor IGBT e os transistores bipolar e MOSFET.

Transistor
IGBT
Geralmente, o transistor IGBT é utilizado no controle de potência em aplicações industriais. A figura a seguir mostra o esquema
eletrônico básico de um inversor de frequência, que é um equipamento utilizado para o acionamento e para o controle de velocidade de
motores elétricos trifásicos. Note a utilização dos transistores IGBT no chaveamento da carga.

Transistor
Agora, veremos na prática o transistor operando como chave, a identificação de seus terminais e a simbologia aplicada nos circuitos
eletrônicos. Este vídeo mostra um transistor acionando uma lâmpada 12 V e alguns instrumentos medindo os sinais elétricos envolvidos
no funcionamento do componente eletrônico.
https://youtu.be/xqFDstEr9Cs

Tiristores
O que são tiristores?
Os motores elétricos são os equipamentos que movimentam a grande maioria das máquinas empregadas nas instalações industriais. Os
controles de parada e partida e o ajuste de velocidade desses motores podem ser feitos com chaves mecânicas ou com circuitos
eletrônicos construídos com componentes do tipo tiristores. Os tiristores são componentes semicondutores formados por camadas de
materiais semicondutores dos tipos P ou N, que externamente apresentam dois ou mais terminais para ligação elétrica. Observe, na
figura a seguir, a estrutura e o aspecto físico de tiristores.

Tiristores
Os principais tipos de tiristores são o SCR (diodo de silício controlado), o TRIAC (triodo para corrente alternada) e o DIAC (diodo para
corrente alternada). Esta figura mostra como são feitas as distribuições das junções PN em alguns modelos de tiristores de uso
industrial.

Tiristores
Características dos tiristores
Os tiristores são encontrados em circuitos que fazem o controle e o acionamento de sistemas elétricos, como aquecimento com
resistências, partida e parada suave de motores e controle de velocidade de máquinas elétricas.
Para reconhecer cada um desses componentes nos desenhos técnicos e compreender a função que eles desempenham nos circuitos
eletrônicos, devemos saber identificar algumas características básicas dos principais tipos de tiristores, como a simbologia, a
identificação dos terminais, o tipo de encapsulamento e a respectiva polaridade de conexão nos circuitos eletrônicos.

Tiristores
SIMBOLOGIA E TERMINAIS
Os tiristores apresentam suas próprias simbologias para cada um de seus diferentes tipos. Como técnico, você precisa reconhecer cada
um desses tiristores nos desenhos eletrônicos, por meio de simbologias específicas. A figura a seguir mostra as simbologias para os três
principais tipos de tiristores: o SCR tem três terminais identificados por A (anodo), C ou K (catodo) e um terminal G (gatilho ou gate); o
TRIAC tem dois terminais chamados de A1 e A2 (anodo 1 e anodo 2) ou MT1 e MT2 (terminal principal 1 e terminal principal 2) e um
terminal G (gatilho ou gate); e o DIAC tem dois terminais indicados, que na maioria das vezes têm a mesma indicação dos terminais do
TRIAC (A1 e A2 ou MT1 e MT2).

Tiristores
ENCAPSULAMENTO
Os tiristores apresentam diversos tipos de encapsulamento, os quais estão relacionados ao valor de potência que o tiristor deve
suportar. Os mais comuns usam formatos retangulares com os terminais de contato localizados em uma das extremidades. Quanto ao
revestimento externo, a grande maioria dos tiristores costuma ser opaco. A próxima figura mostra como é o encapsulamento dos
tiristores SCR, TRIAC e DIAC, que são os mais comuns.

Tiristores
POLARIDADE NO SCR
No tiristor SCR, o terminal anodo (A) é a entrada de corrente elétrica, enquanto que o terminal catodo (K) é a saída. Esses terminais são
os que conduzem grande quantidade de cargas elétricas (terminais de potência), enquanto o terminal gate ou gatilho (G) controla o
acionamento desse componente. Quando um sinal adequado de corrente é aplicado no terminal gate, o SCR é chaveado (disparado) e
a corrente circula do terminal anodo para o terminal catodo. Observe a próxima figura. Observe um tiristor SCR inserido em um circuito
eletrônico em que se observa a circulação da corrente alternada pelos terminais A e K. Durante o semiciclo positivo, o SCR está
polarizado diretamente e conduz corrente elétrica. Durante o semiciclo negativo, o SCR está polarizado reversamente e bloqueia a
condução da corrente elétrica.

Tiristores
POLARIDADE NO TRIAC
O tiristor TRIAC também tem um terminal de controle gate (G), que, ao receber um sinal adequado, permite a passagem de corrente
elétrica entre os outros dois terminais de potência (A1 e A2 ou MT1 e MT2). Porém, diferentemente do SCR, esse componente permite a
circulação da corrente elétrica em ambos os sentidos em seus terminais. O terminal de potência A1 é considerado o terminal de
referência para identificar o terminal gate. A figura a seguir mostra um tiristor TRIAC inserido em um circuito eletrônico em que se
observa a circulação de corrente alternada em ambos os sentidos pelos terminais A1 e A2, em um circuito eletrônico.

Tiristores
POLARIDADE NO TRIAC

Tiristores
O DIAC tem apenas dois terminais (A1 e A2 ou MT1 e MT2) e ambos são de potência. Além do fato de não apresentar um terminal de
controle, seus terminais de potência são bidirecionais, permitindo a circulação de corrente alternada em ambos os sentidos. Nesta figura,
observe como conectar um tiristor DIAC em um circuito eletrônico, em que se observa a possibilidade de inversão entre terminais A1 e
A2 sem alterar o funcionamento do componente no circuito.

Tiristores
Identificando os tiristores por seus códigos
Na maioria das vezes, o modelo do tiristor pode ser reconhecido pelo código que está estampado em seu encapsulamento, como o SCR
TIC116, o TRIAC BTA12 e o DIAC DB3, mostrados a seguir.

Tiristores
Neste próximo vídeo, você aprenderá como reconhecer os tiristores.
https://youtu.be/_rP_9BZfEkk

Tiristores
Aplicação dos tiristores
O funcionamento e a aplicação dos tiristores está relacionado a seus aspectos construtivos, por exemplo, o tipo e a quantidade de
elemento químico adicionado à sua estrutura eletrônica e também pela forma de distribuição das junções PN na construção do
componente. Dessa forma, os tiristores SCR são aplicados principalmente no acionamento e no controle de velocidade de motores
elétricos; os TRIACs e os DIACs são aplicados no controle de potência sobre resistências de aquecimento, no controle de potência em
circuitos de iluminação (dimmers) etc.

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