Eletrônica Básica e Instrumentação

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1 Eletrônica Básica e Instrumentação 124 ELETRÔNICA BÁSICA E INSTRUMENTAÇÃO 7E

2 Editora Aline Palhares Desenvolvimento de conteúdo Newton Braga Mediação pedagógica Equipe Técnico Pedagógica do Instituto Monitor Design gráfico Equipe Técnico Pedagógica do Instituto Monitor Monitor Editorial Ltda. Rua dos Timbiras, 257/263 São Paulo SP Tel.: (11) / Fax: (11) Impresso no Parque Gráfico do Instituto Monitor Rua Rio Bonito, 1746 São Paulo SP Tel./Fax: (11) Em caso de dúvidas referentes ao conteúdo, consulte o Todos os direitos reservados Lei nº de 19/02/98 Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio, principalmente por sistemas gráficos, reprográficos, fotográficos, etc., bem como a memorização e/ou recuperação total ou parcial, ou inclusão deste trabalho em qualquer sistema ou arquivo de processamento de dados, sem prévia autorização escrita da editora. Os infratores estão sujeitos às penalidades da lei, respondendo solidariamente as empresas responsáveis pela produção de cópias. 7ª Edição - Dezembro/2006

3 Índice Apresentação Lição 1 - Resistores Introdução Resistência Elétrica Resistores Tipos de Resistores Valores e Tolerância Código de Cores Exercícios Propostos Lição 2 - Resistores Variáveis Introdução Resistores Variáveis Potenciômetros Trimpots Potenciômetros Lineares e Logarítmicos Potenciômetros Lineares ou Lin Potenciômetros Logarítmicos ou Log Exercícios Propostos Lição 3 - Associação de Resistores Introdução Associações de Resistores Associação em Série Associação em Paralelo Associação em Série/Paralelo Exercícios Propostos Lição 4 - Resistores Especiais Introdução Resistores Sensíveis à Luz (LDRs) Resistores Sensíveis à Temperatura PTC NTC Exercícios Propostos /

4 Lição 5 - Capacitores Cópia Introdução não autorizada.... Reservados todos os direitos autorais O Capacitor Tipos de Capacitores Capacitância Códigos dos Capacitores Exercícios Propostos Lição 6 - Associação de Capacitores Introdução Associações de Capacitores Associação em Série Associação em Paralelo Associação em Série/Paralelo Exercícios Propostos Lição 7 - Capacitores Variáveis Introdução Capacitores Variáveis Capacitores Variáveis Comuns Trimmers e Padders Valores dos Capacitores Variáveis Exercícios Propostos Lição 8 - Capacitores Cerâmicos e de Poliéster Introdução Capacitores Cerâmicos Códigos dos Capacitores Cerâmicos Capacitores de Poliéster Códigos dos Capacitores de Poliéster Coeficiente de Temperatura Exercícios Propostos Lição 9 - Capacitores Eletrolíticos Introdução Capacitores Eletrolíticos Como são Construídos os Eletrolíticos Tipos Polaridade Eletrolíticos de Tântalo Uso dos Capacitores Eletrolíticos Valores dos Capacitores Eletrolíticos Exercícios Propostos /6

5 Lição 10 - Indutores Cópia Introdução não autorizada.... Reservados todos os direitos autorais Indutância Indutores Núcleos Fios Esmaltados Usos dos Indutores Valores dos Indutores Exercícios Propostos Lição 11 - Associação de Indutores Introdução Associação de Indutores Associação em Paralelo Associação em Série Associação em Série/Paralelo Exercícios Propostos Lição 12 - Corrente Alternada Introdução Corrente Contínua Corrente Alternada Forma de Onda Valores da Corrente Alternada Exercícios Propostos Lição 13 - Transformadores Introdução Transformadores Indução O Transformador Tipos de Transformadores Cálculos de Transformadores Exercícios Propostos Lição 14 - Motores Elétricos Introdução Motores Elétricos Funcionamento dos Motores Elétricos Características dos Motores Elétricos Caixas de Redução Motores de Passo Exercícios Propostos /7

6 Lição 15 - Magnetismo Cópia Introdução não autorizada Reservados todos os direitos autorais. 1. Magnetismo Propriedades dos Ímãs Magnetização Linhas de Força Exercícios Propostos Lição 16 - Eletromagnetismo Introdução Eletromagnetismo Efeito Magnético da Corrente Regra da Mão Direita Indução Eletromagnética Fluxo Magnético Lei de Lenz Efeito Motor da Indução Eletromagnética Exercícios Propostos Lição 17 - Corrente Alternada e Sinais Introdução Corrente Alternada Senoidal Outras Formas de Onda Corrente Contínua Pulsante Sinais Retangulares/Quadrados Sinais Dente de Serra e Triangulares Aplicações dos Sinais Exercícios Propostos Lição 18 - Medidas em Corrente Alternada Introdução Medidas da Corrente Alternada Valores de Pico Valor Médio e Valor Eficaz Freqüência e Período Exercícios Propostos Lição 19 - Galvanômetros Introdução Instrumentos Digitais e Analógicos O Galvanômetro Sensibilidade do Galvanômetro Resistência interna Leitura de escalas Erros de Leitura Exercícios Propostos /8

7 Lição 20 - Amperímetros Cópia Introdução não autorizada Reservados todos os direitos autorais. 1. Amperímetros O Shunt Calculando Shunts Exercícios Propostos Lição 21 - Voltímetros Introdução Voltímetros A Resistência Multiplicadora Calculando Resistências Multiplicadoras Exercícios Propostos Lição 22 - Ohmímetros Introdução Ohmímetros A Escala do Ohmímetro Zerando o Ohmímetro Cálculo de Ohmímetros Exercícios Propostos Lição 23 - Multímetros - I Introdução Os Multímetros O Multímetro Analógico Fatores de Escala Qualidade dos Multímetros Medindo Resistência com o Multímetro Exercícios Propostos Lição 24 - Multímetros - II Introdução Medindo Correntes com o Multímetro Cuidados na Medição de Corrente Exercícios Propostos Lição 25 - Multímetros - III Introdução Medindo Tensões com o Multímetro Medindo Tensões Contínuas Sensibilidade Medindo Tensões Alternadas Escala não Linear Exercícios Propostos /9

8 Lição 26 - Osciloscópios I Cópia Introdução não autorizada Reservados todos os direitos autorais. 1. Como Funciona o Osciloscópio Combinação de Sinais - Varredura As Entradas dos Sinais Ajustes de Foco e Brilho Exercícios Propostos Lição 27 - Osciloscópios II Introdução Medindo Tensões com o Osciloscópio O Amplificador Vertical Referência A função AC/DC Exercícios Propostos Lição 28 - Osciloscópio III Introdução Medindo Períodos e Freqüências com o Osciloscópio Varredura Horizontal Circuito de Disparo Medição de Período e Freqüência Medindo Fases com o Osciloscópio Exercícios Propostos Respostas dos Exercícios Propostos Bibliografia /10

9 Apresentação Recursos eletrônicos são hoje encontrados numa infinidade de atividades práticas que vão do comércio e residências a uso especializados como na aviônica, eletrônica médica e automação industrial. Isso significa que, qualquer que seja o campo de atividade que envolva tecnologia eletrônica que o aluno pretenda seguir depois de completar esse curso, depende totalmente dos conhecimentos básicos de eletrônica e instrumentos contidos aqui. O estudo da eletrônica básica vai permitir ao aluno conhecer componentes e circuitos que são utilizados em todas as aplicações possíveis. Da mesma forma que na arquitetura, onde independentemente das construções o mesmo material básico como tijolos, pedra, areia e cimento são usados, o mesmo ocorre com a eletrônica: os blocos construtivos são sempre os mesmos assim como os seus componentes. Os blocos da eletrônica são formados pelos componentes passivos como os resistores, capacitores, indutores, transformadores, diodos, etc., e pelos componentes ativos como os transistores, tiristores, circuitos integrados, etc. Juntando esses componentes de forma organizada obtemos circuitos básicos, que também são blocos construtivos de qualquer equipamento eletrônico não importando onde ele seja usado. Neste curso o aluno vai aprender para que serve e como usar cada um dos blocos básicos, ou seja, os componentes e depois como reuni-los e associá-los de modo a obter seus efeitos combinados. Por outro lado, todo profissional da eletrônica precisa estar constantemente analisando o que se passa num equipamento e isso inclui o uso de instrumentos apropriados. Como usar esses instrumentos é outro dos assuntos explorados neste curso. Além de analisarmos o que devemos medir num circuito, ou seja, as grandezas elétricas, também daremos os procedimentos básicos para dois dos instrumentos mais utilizados nas aplicações modernas: o multímetro e o osciloscópio. O multímetro é o mais útil de todos, pela sua facilidade de uso e pela possibilidade de ser transportado a qualquer parte. No entanto, o osciloscópio é o mais completo, fornecendo informações que o multímetro não consegue fornecer. No final do curso, o aluno terá os conhecimentos básicos que lhe permitirão entender para que servem os componentes eletrônicos básicos, entender suas especificações e códigos e também usar os instrumentos básicos de testes e análise de circuitos como o multímetro e o osciloscópio. Além de já poder trabalhar em reparos, manutenção e mesmo montagem de circuitos eletrônicos, o aluno já terá os elementos para uma posterior especialização em campos da eletrônica que são cada vez mais ávidos de profissionais competentes como a automação industrial (mecatrônica), telecomunicações, eletrônica embarcada, rádio e TV, etc. O sucesso depende agora apenas de você! 124/11

10 lição 1 Introdução Resistores Diversos tipos de componentes eletrônicos básicos são encontrados em equipamentos de uso tanto doméstico como industrial e automotivo. Dentre esses componentes, o resistor é um dos que aparece com mais freqüência na maioria dos equipamentos. Em nosso estudo da eletrônica, vamos justamente começar falando deste componente. Além de aprender como o resistor funciona, você vai saber como trabalhar com ele. Os resistores podem ser encontrados numa grande quantidade de formatos e tamanhos, e possuem diversas funções nos circuitos. Por serem assim, tão versáteis e tão presentes, é necessário que você saiba o máximo possível sobre eles. Esta lição tem por objetivo fornecer a você informações sobre os seguintes assuntos: Resistência elétrica Funcionamento do resistor. Tipos de resistores. Como ler os valores dos resistores. Valores usados nos equipamentos comuns. A precisão dos resistores. 1. Resistência Elétrica 124/13 Quando uma corrente atravessa um fio metálico, temos a produção de calor, que resulta da conversão da energia gasta pelas cargas para vencer a oposição do condutor metálico. Isso ocorre porque, da mesma forma que não existe um isolante perfeito, também não existe um condutor perfeito. Mesmo o melhor metal, ou qualquer outro meio sólido, líquido ou gasoso, não permite que as cargas o atravessem sem lhes apresentar uma certa oposição, denominada resistência elétrica. Essa característica dos materiais pode ter muitas aplicações práticas. Podemos, por exemplo, usar um dispositivo que tenha uma certa resistência elétrica para reduzir propositalmente a intensidade da corrente num circuito, até que ela atinja um valor desejado. Essa é uma das funções dos resistores. 2. Resistores Os resistores podem ser definidos como componentes cuja finalidade é apresentar uma certa resistência elétrica. Veja a seguir os símbolos adotados para representá-los: R (a) Fig. 1 Em 1.a temos o símbolo encontrado em diagramas de origem européia, que é também o mais adotado em nosso país. Em 1.b temos o símbolo adotado nos diagramas de origem americana. Na prática, precisamos de componentes que apresentem uma certa resistência para executar diversas funções nos circuitos, tais R (b)

11 Instituto Monitor como reduzir a intensidade de uma corrente a um valor desejado, ou reduzir uma tensão a um determinado valor. Dependendo do tipo de aplicação, da intensidade da corrente com que devem trabalhar, além de outros fatores, os resistores podem ser fabricados com diversos materiais e em diversos tamanhos. A seguir iremos conhecer os tipos mais comuns. 2.1 Tipos de Resistores As dimensões e os materiais usados na fabricação dos resistores influem no seu desempenho, assim como na quantidade de calor que eles transferem para o ambiente. Um resistor que não transfere o calor gerado para o ambiente acaba se aquecendo demais e queimando. Por isso a fabricação desses componentes deve levar em conta não só o material de que são feitos, mas também as suas dimensões, a fim de controlar as características de cada resistor. Os resistores fabricados com um valor de resistência determinado são também conhecidos como resistores fixos. Os principais tipos de resistores fixos são os seguintes (figura 2): Cópia não autorizada. Reservados de fio todos pode ser os encontrado direitos em dissipações autorais. que Fig /14 Carvão ou carbono Os resistores de carbono são os mais comuns de todos. São fabricados depositando-se uma película de carbono num pequeno tubo de porcelana. A espessura e as raias dessa película determinam a resistência que o componente vai apresentar. O tamanho desses resistores depende da quantidade de calor que eles podem dissipar, mas em geral são resistores de pequena ou baixa potência, podendo ser encontrados com dissipações de 1/8 W (0,125) a 2 W. Um aspecto negativo dos resistores de carbono está no fato de serem ruidosos: quando a corrente passa através de um deles, a agitação térmica do material acaba gerando ruídos no circuito. Isso impede, por exemplo, a utilização desse tipo de componente em circuitos de som mais sensíveis. Película metálica Os resistores de película metálica são menos ruidosos que os de carbono. São fabricados depositando-se uma fina película de metal num tubinho de porcelana, exatamente como no caso dos resistores de carbono. Podem ser encontrados na mesma faixa de dissipação dos resistores de carbono. Fio ou potência Um importante tipo de resistor é o que se destina a trabalhar com correntes intensas, devendo, para isso, dissipar uma grande quantidade de calor. Esses resistores, além de serem maiores, precisam ser feitos de materiais que suportem temperaturas mais elevadas. O tipo mais comum é fabricado enrolandose fio metálico (normalmente níquel-cromo, ou nicromo) numa base de porcelana. O resistor vão de 1 ou 2 W até mais de 100 W.

12 2.2 Valores e Tolerância A resistência elétrica é medida em ohms (Ω), e quando se refere a um resistor é também chamada de valor. Nas aplicações eletrônicas, podemos encontrar resistores de uma grande variedade de valores. Os menores chegam a ser de 0,1 ohm e os maiores podem chegar a ohms (22 M). Evidentemente, fabricar todos os valores entre esses dois extremos seria impossível. Se fôssemos fabricar resistores com todos os valores até ohms (22 M), precisaríamos ter 22 milhões de formas diferentes e, para ter um estoque de trabalho, precisaríamos de um gaveteiro com igual número de gavetas. Como fazer então? Ocorre que, na prática. não precisamos ter valores precisos de resistores para a maioria das aplicações. Assim, quando se projeta um equipamento eletrônico, leva-se em conta uma certa tolerância de valores para os componentes usados. Uma faixa comum de tolerância é 10%. Isso significa que, se calcularmos um valor de 100 ohms para uma aplicação, o aparelho vai funcionar normalmente se usarmos qualquer valor de resistência entre 90 e 110 ohms (10% para mais ou para menos). Como conseqüência, em vez de precisarmos fabricar todos os valores de resistores entre 90 e 110 ohms, é suficiente que tenhamos o valor de 100 ohms, que vai cobrir esta faixa; em seguida teremos o de 120 ohms, que vai cobrir a faixa logo acima, e assim por diante (figura 3). Instituto Monitor 124/15 Em aplicações mais críticas, podemos adotar uma tolerância de 5% e, em outros casos, de até 20%. Isso nos possibilita trabalhar com poucos valores padronizados e cobrir todos os valores usados nos circuitos, empregando sempre o mais próximo do desejado. Para cada faixa de tolerância, existe uma série de valores. Tais séries são adotadas universalmente e correspondem aos códigos E6, E12 e E24. Para a série E12, por exemplo os valores são: Observe que a série é chamada E12 pois usa 12 valores básicos. Multiplicando-os ou dividindo-os por 10, 100, 1.000, etc., obtemos os outros valores possíveis. Nesta série, com 10% de tolerância, temos portanto valores como 470 ohms, ohms, ohms, 1,2 ohm, ohms, etc. Evidentemente não teremos valores como 38 ohms, 245 ohms, ohms, pois não fazem parte da série. Para a série E6 (20% de tolerância) temos os valores básicos: Para a série E24 (5% de tolerância) os valores são: Obs.: para as séries E6 e E24, é válido o mesmo processo de multiplicação e divisão por 10, 100 e Fig Código de Cores Nos resistores de grandes dimensões, como os resistores de fio, existe bastante espaço para especificar o valor, dissipação e demais informações que sejam importantes para

13 Instituto Monitor o usuário. No entanto, nos resistores pequenos esse espaço não existe, o que acarreta dificuldades para fabricantes e usuários. Uma forma de se especificar os valores dos resistores (e de outros componentes pequenos) é por meio de pintas, anéis ou faixas coloridas. Essas faixas podem ser pintadas automaticamente durante a fabricação, num processo muito mais simples que o da escrita de cada detalhe do componente. Adota-se então uma codificação universal que os profissionais da área devem conhecer. O código para os resistores consiste numa seqüência de faixas coloridas que são pintadas no corpo do componente, cada faixa tendo um significado associado à posição que ocupa na seqüência, conforme mostra a figura 4. Os resistores podem ter três, quatro ou cinco faixas pintadas. O código de cores é de extrema importância para o profissional, pois também é adotado na identificação de outros componentes que não os resistores. Fig. 4 Cor Preto marrom Vermelho Laranja Amarelo verde Azul Violeta Cinza Branco Ouro Prata Incolor Código de Cores CÓDIGO DE CORES Valor Multiplicador 0 x 1 1 x 10 2 x x x x x x 0,1 - x 0, Tolerância - + 1% + 2% ,5% + 0,25% + 0,1% % + 10% + 20% Usando o código a) Três e quatro faixas: contando a partir da esquerda, as duas primeiras faixas ou dois primeiros anéis determinam os dois primeiros dígitos do valor da resistência. Ex.: Vermelho, Violeta = /16

14 A terceira faixa determina qual será o multiplicador das primeiras faixas. Ex.: Laranja ( 1.000) = O valor será ohms ou 27 k. Se tivermos três faixas, a tolerância será 20%; se tivermos quatro faixas, a quarta determina a tolerância conforme a tabela. b) Cinco faixas: as três primeiras determinam os três dígitos do valor. Ex.: marrom, verde, violeta = 157. A quarta faixa é o multiplicador. Exemplo: vermelho ( 100) = O resistor será de ohms, ou 15,7 k. A quinta faixa determina a tolerância, conforme a tabela. Para você lembrar Resistores são componentes cuja finalidade é apresentar uma resistência elétrica. Os resistores podem ser encontrados em diversos tipos e valores. Os tamanhos dos resistores dependem de quanto calor devem dissipar quando em funcionamento. Podemos encontrar resistores numa faixa muito grande de valores, no entanto, eles não são fabricados em todos os valores possíveis. A adoção de faixas de tolerância nos permite fabricar resistores com apenas determinados valores de resistências. As faixas de tolerância correspondem a séries comerciais que especificam os valores dos resistores. Instituto Monitor 124/17 Os valores dos resistores são dados por um código de cores. Os resistores podem ter de 3 a 5 anéis coloridos indicando as cores. No resistor de 3 ou 4 faixas, os dois primeiros anéis indicam os dois primeiros dígitos da resistência. O terceiro anel indica o fator de multiplicação. O quarto, quando existe, indica a tolerância. No de 5 anéis, os três primeiros indicam os três primeiros dígitos. O quarto, o fator de multiplicação e o quinto, a tolerância. Saiba mais Resistores são o centro de um assunto fascinante que pode ir muito além do que vimos nesta lição. Enumeramos a seguir algumas das perguntas mais freqüentes sobre o assunto e suas respectivas respostas. 1. O que acontece quando um resistor queima? Os resistores normalmente abrem quando queimam; ou seja, sua resistência se altera para um valor maior ou mesmo para o infinito. Esta alteração é verificada através de instrumentos. 2. Os resistores custam caro? Os resistores de carbono são muito baratos, chegando a custar poucos centavos, dependendo do valor e tolerância. Os outros tipos, dependendo do tamanho, podem custar caro. 3. Como podemos testar um resistor? Os resistores são testados medindo-se sua resistência. Para esta finalidade o profissional usa um instrumento chamado multímetro que, entre outras funções, mede resistências. 4. O que são resistores SMD? SMD significa Surface Mounting Devices

15 Instituto Monitor ou Componentes para Montagem em Superfície. Os resistores fabricados por meio dessa tecnologia são extremamente pequenos e usados em montagens de equipamentos miniaturizados. São encontrados nos mesmos tipos e valores que os resistores comuns. Anotações e Dicas 124/18

16 Exercícios Propostos 1 - Qual dos seguintes valores de resistores com uma tolerância de 10 % não pode ser encontrado comercialmente? ( ) a) 10 ohms ( ) b) 470 ohms ( ) c) ohms ( ) d) ohms 2 - Como são chamados os resistores destinados à dissipação de potência elevada, feitos de um fio metálico de nicromo enrolado sobre uma base de porcelana? ( ) a) Resistores fixos. ( ) b) Resistores de carbono. ( ) c) Resistores de filme metálico. ( ) d) Resistores de fio. 3 - Se precisarmos de um resistor de 123 ohms da série de 10% de tolerância, qual será o valor comercial mais próximo recomendado? ( ) a) 130 ohms ( ) b) 120 ohms ( ) c) 100 ohms ( ) d) 123 ohms 4 - Existem diversos tipos de resistores, classificados de acordo com o material de que são feitos, ou com a tecnologia usada na sua fabricação. Os resistores de carbono são resistores: ( ) a) de alta potência. ( ) b) de baixa potência. ( ) c) de baixo nível de ruído. ( ) d) de alta precisão. 5 - Consultando o código de cores dos resistores, responda: qual o valor de um resistor que tem, na ordem de leitura, faixas com as cores amarelo, violeta, vermelho? ( ) a) 472 ohms ( ) b) 470 ohms ( ) c) ohms ( ) d) 4700 ohms 124/19

17 lição 2 Introdução Resistores Variáveis Na lição anterior estudamos os resistores fixos, ou seja, aqueles que são fabricados com um único e definitivo valor e que são os mais comuns em equipamentos eletrônicos. Nesta lição iremos estudar os resistores variáveis, cujo valor de resistência pode ser alterado conforme a necessidade de aplicação. Os resistores variáveis são empregados em muitos equipamentos, como, por exemplo, nos controles de volume dos aparelhos de som, equalizadores, em dimmers de máquinas industriais e em muitos outros equipamentos. Também são usados em ajustes internos de equipamentos de diversos tipos. Para o profissional da eletrônica será importante conhecer o funcionamento desses resistores, assim como os diversos tipos em que se apresentam, pois eles certamente aparecerão no seu trabalho muitas vezes. O objetivo desta lição é tratar dos seguintes assuntos: O que são e como funcionam os resistores variáveis. Quais os tipos de resistores variáveis encontrados nos equipamentos eletrônicos. Potenciômetros. Trimpots. Curvas de variação. Valores comerciais. Como a resistência varia conforme o tipo do resistor. 1. Resistores Variáveis Nos circuitos eletrônicos em geral, existem aplicações em que é preciso alterar o valor do resistor de modo a ajustá-lo ao funcionamento de um equipamento, ou mesmo mudar o comportamento do aparelho durante a operação. É o que acontece quando desejamos alterar o volume ou o tom da reprodução do som de um rádio ou amplificador. Para essas aplicações, existem os resistores variáveis. Dentre os diversos tipos de resistores variáveis, os mais comuns são os potenciômetros e os trimpots. 1.1 Potenciômetros Os potenciômetros são resistores variáveis que nos permitem atuar sobre um elemento de controle e mudar sua resistência a qualquer momento. São usados como controles em diversos equipamentos, normalmente instalados em seus painéis. É o caso dos potenciômetros de controle de volume e tom de rádios e amplificadores. Os potenciômetros são representados pelos seguintes símbolos (figura 5): Fig. 5 - Símbolos 124/21

18 Nos potenciômetros rotativos (Figura 6.a), existe um cursor que desliza sobre um elemento de resistência, de modo que a resistência entre o ponto A e o cursor varia ao mesmo tempo que a resistência entre o ponto B e o cursor (figura 6.b). Assim, quando o cursor vai de A para B, a resistência entre A e o cursor aumenta, enquanto a resistência entre B e o cursor diminui. Enquanto isso, a resistência entre as extremidades permanece constante; é a chamada resistência nominal do potenciômetro. Vejamos um exemplo: num potenciômetro de 100 ohms, a resistência varia de 0 a 100 entre A e o cursor, e de 100 ohms a 0 entre o cursor e B, mas fica constante em 100 ohms entre as extremidades. Dependendo da intensidade da corrente que deverá passar pelos potenciômetros, eles podem ser feitos de carbono ou fio. Os de fio são usados no controle de correntes maiores. Nos potenciômetros deslizantes, ou slide (figura 7), o cursor desliza sobre o elemento resistivo de carbono, de modo a termos o mesmo tipo de variação da resistência entre A e o cursor e entre B e o cursor. Instituto Monitor (a) (b) Cursor A X B Cursor Giro Fig. 6 Rotativas R AX R BX R(Ω) 124/22 Em alguns casos os potenciômetros podem ser duplos (figura 8.a) ou mesmo incorporar outros elementos de controle de um circuito, como, por exemplo, uma chave que liga e desliga (figura 8.b). (a) Duplo 1.2 Trimpots Fig. 7 Fig. 8 Deslizante Com chave Esse tipo de resistor variável é usado na parte interna dos equipamentos, tendo a função de possibilitar ajustes. Normalmente, uma vez ajustados para apresentar uma determinada resistência, os trimpots não são mais tocados, a não ser quando necessário. Na figura 9 vemos os aspectos mais comuns desses componentes, assim como seu símbolo. Símbolos Fig. 9 Os trimpots são normalmente de carbono e têm o mesmo modo de variação de resistência que os potenciômetros. Um tipo importante de resistor variável de ajuste é o trimpot (ou potenciômetro) multivoltas, mostrado na figura 10. (b) Trimpots

19 Instituto Monitor R(Ω) Fig. 10 R Nele, o cursor desliza quando é girado um parafuso. Para que o cursor vá de uma extremidade a outra do elemento de resistência, é preciso dar muitas voltas no parafuso. Isso permite um ajuste preciso da resistência apresentada pelo componente, o que o torna ideal para as aplicações mais críticas. Tanto os potenciômetros como os trimpots são encontrados em faixas de valores que vão de poucos ohms até mais de 4,7 Mohms. 2. Potenciômetros Lineares e Logarítmicos A utilidade dos resistores variáveis, principalmente potenciômetros, não se limita à variação do valor e da capacidade de dissipar mais ou menos calor. Existem aplicações em que precisamos variar de maneira constante e uniforme a resistência apresentada pelo componente num circuito; outras ainda esperam de um componente um comportamento não uniforme. Isso nos leva a dois grupos de potenciômetros, que se diferenciam segundo o modo de variação da sua resistência. 2.1 Potenciômetros Lineares ou Lin Os potenciômetros lineares são aqueles cuja resistência varia em proporção direta com o movimento de seu cursor; ou seja, em proporção direta com o ângulo de giro nos potenciômetros rotativos, ou com o deslocamento do cursor nos potenciômetros deslizantes. A curva de variação da resistência desses potenciômetros é uma reta, conforme mostra a figura / Fig Curva de um Potenciômetro Liner Giro do Cursor (%) Os potenciômetros lineares podem ser usados em aplicações de controle e em outras nas quais seja necessária uma variação desse tipo. 2.2 Potenciômetros Logarítmicos ou Log O ouvido humano não tem uma característica linear de sensibilidade. Ele é mais sensível aos sons fracos e diminui a sensibilidade para os sons mais fortes, como se houvesse um controle de ganho evitando que nossos tímpanos sejam feridos. A curva de sensibilidade do ouvido humano é representada pelo gráfico da figura 12. Sensibilidade Relativa R Máx Fig Curva de Sensibilidade do Ouvido Intensidade sonora

20 Trata-se de uma curva logarítmica em que a sensibilidade é proporcional ao logaritmo (log) da intensidade sonora. Como, em muitas aplicações, os potenciômetros são usados como controle de volume sonoro (por exemplo, em amplificadores e outros equipamentos de som), é interessante adaptar esses componentes para que sua curva de variação de resistência esteja de acordo com a sensibilidade do nosso ouvido. Isso possibilita um controle mais suave e preciso do som naqueles equipamentos. Os potenciômetros que apresentam esse tipo de curva são chamados potenciômetros logarítmicos, ou log (figura 13). Encontrados nos controles de volume de diversos tipos de aparelhos, possuem uma variação mais suave da resistência no início do movimento do cursor e mais acentuada no centro. Obs.: os potenciômetros lin e log podem ser tanto rotativos como deslizantes. Além desses dois tipos, são encontráveis potenciômetros com curvas as mais diversas, adaptadas ao tipo de controle que se quer ter sobre o circuito. Instituto Monitor R R 2 R(Ω) Fig Curva de um potenciômetro Logaritmico Giro (%) Para você lembrar Resistores variáveis são componentes que podem ter sua resistência modificada pela ação de um operador. Os potenciômetros são usados em aplicações de controle nos painéis dos aparelhos. Os formatos e materiais de fabricação dependem da aplicação e de quanto calor devem dissipar quando em funcionamento. Os trimpots são resistores variáveis de ajuste que ficam normalmente dentro dos equipamentos. Os potenciômetros multivoltas são dispositivos de precisão. Encontramos trimpots e potenciômetros numa faixa muito ampla de valores. Os potenciômetros podem ter características diferentes de variação de resistência. Os potenciômetros lineares são aqueles em que temos uma proporção direta entre o movimento do cursor e a resistência. O ouvido humano possui características logarítmicas de sensibilidade aos sons. Existem potenciômetros logarítmicos que são usados em controles de volume de equipamentos de som. Saiba mais 1. O que acontece quando um resistor variável queima? Diversos problemas podem aparecer nos equipamentos em que isso ocorre. Um deles é a perda de controle ou ajuste do equipamento. É o caso dos equipamentos de som em que potenciômetros de volume estragados provocam ruídos no som. 124/24

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