Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Desenho Técnico. Prof. Clóvis Antônio Petry.

Transcrição

1 Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica Desenho Técnico Apresentação do Circuito it para Montagem Prof. Clóvis Antônio Petry. Florianópolis, agosto de 2008.

2 Nesta aula Tópicos de estudo: 1. Circuito a ser montado; 2. Principais grandezas elétricas; 3. Lei de Ohm; 4. Fontes de tensão e corrente; 5. Correntes e tensões contínuas e alternadas; 6. Principais componentes eletrônicos.

3 Circuito a ser montado Fonte linear: U1 1 VI VO 3 Saída Positiva (+VCC) Fase (rede) CHAVE FU1 TRAFO 1 D1 D3 C1 C3 R1 GND 2 C5 R3 D5 LED comum (terra) Neutro (rede) D2 D4 C2 C4 R2 1 C6 R4 D6 LED 2 VI U2 GND VO 3 Saída Negativa (-VCC)

4 Circuito a ser montado

5 Principais grandezas elétricas Corrente elétrica: A corrente elétrica é originada a partir do movimento das cargas elétricas. É, portanto, o fluxo de cargas por unidade de tempo. Representa-se a corrente elétrica pelas letras I, i ou i(t). Al letra maiúscula denota variáveis contínuas, que não variam no tempo. Variáveis dependentes do tempo são denotadas por letras minúsculas ou por funções de t. Usa-se o formato itálico para diferenciar variáveis do texto normal. A unidade de medida de corrente elétrica é o ampère (A) Normalmente A unidade de medida de corrente elétrica é o ampère (A). Normalmente se utilizam também múltiplos e submúltiplos da unidade base, que são: - - microampères (μa), miliampères - (ma), kiloampères (ka), entre outras.

6 Principais grandezas elétricas Tensão elétrica: A tensão elétrica está relacionada com a energia necessária para o deslocamento de cargas elétricas. Também conhecida por voltagem ou diferença de potencial. É representada pelas letras V, v ou v(t). A unidade de medida de tensão elétrica é o Volt (V) e também podem ser usados múltiplos e submúltiplos como: kilovolt(kv), milivolt(mv), entre outros. Símbolos de fontes de tensão

7 Principais grandezas elétricas Resistência elétrica: Resistência elétrica é a oposição dos materiais à passagem da corrente elétrica, ou mais precisamente, ao movimento de cargas elétricas. O elemento ideal usado como modelo para este comportamento é o resistor. Representa-se a resistência pela letra R. A unidade de medida de resistência é o Ohm (Ω), mas é muito freqüente o uso de múltiplos como o kilohm (kω) e o megaohm (MΩ) e submúltiplos como o miliohm (mω) e microhm (μω). Símbolo do resistor

8 Principais grandezas elétricas Potência elétrica: Potência é a energia por unidade de tempo, fornecida ou recebida por um elemento e é igual ao produto da tensão entre os terminais do elemento pela corrente que o atravessa. Representa-se a potência pela letra P e sua unidade de medida é o Watt (W). Normalmente se usam como múltiplos do Watt o kilowatt (kw) e o megawatt (MW) e como submúltiplos o miliwatt (mw) e o microwatt (μw). A potência em um elemento de circuito pode ser determinada por:

9 Lei de Ohm Lei de Ohm: A expressão que relaciona as grandezas tensão, corrente e resistência nos elementos de circuitos elétricos é denominada de Lei de Ohm e está mostrada abaixo. Note que as expressões estão sendo mostradas para variáveis contínuas. Exemplo: Se um resistor de 10 Ω é percorrido por uma corrente de 2 A, a tensão ou diferença de potencial entre seus terminais i é de 20 V.

10 Lei de Ohm Exercício: Demonstrar as expressões a seguir.

11 Fontes de eletricidade As principais fontes são: 1. Baterias químicas e pilhas; 2. Geradores; 3. Energia térmica, eólica e hidráulica; 4. Energia nuclear; 5. Células de hidrogênio; 6. Fotocélulas; 7. Efeito piezoelétrico; 8. Termopares. Capítulo 1 de:

12 Fonte de tensão ideal e real Uma fonte de tensão ideal fornece na sua saída uma tensão que independe da carga, ou seja, da corrente solicitada da fonte. Rs 12 V RL 12 V RL Fonte de tensão ideal Fonte de tensão real Capítulo 1 de:

13 Fonte de corrente real e ideal Uma fonte de corrente ideal fornece na sua saída uma corrente que independe da tensão nos seus terminais e da carga na saída da mesma. 5 A RL 5 A Rs RL Fonte de corrente ideal Fonte de corrente real Capítulo 1 de:

14 Correntes e tensões contínuas e alternadas Tensões e correntes contínuas: + V f I f + V f Tensão t I f 0 t Corrente Capítulo 1 de:

15 Correntes e tensões contínuas e alternadas Tensões e correntes contínuas (invertendo a fonte): + V f I f + V f t I f 0 t Tensão Corrente Capítulo 1 de:

16 Correntes e tensões contínuas e alternadas Tensões e correntes alternadas: v f i f v f i f 0 Tensão t 0 Corrente t Capítulo 1 de:

17 Resistores Resistência depende de: Material; Comprimento; Áreadaseçãoreta; Temperatura.

18 Resistores Tipos de resistores: Resistor fixo de carbono.

19 Resistores Tipos de resistores: Resistores fixos de carbono com potências diferentes.

20 Resistores Tipos de resistores: Resistores de Resistores para Resistores de potência de fio. altas tensões. precisão de filme metálico.

21 Resistores Tipos de resistores: Resistores de potência.

22 Resistores Tipos de resistores: Resistores de potência de fio. Resistores de precisão de fio. Resistores de filme em chip.

23 Resistores Tipos de resistores:

24 Resistores Tipos de resistores: Resistores variáveis e ajustáveis. Trimpots e potenciômetros.

25 Resistores Tipos de resistores:

26 Resistores Tipos de resistores: Resistores variáveis e ajustáveis.

27 Resistores Tipos de resistores: Resistores variáveis e ajustáveis.

28 Resistores Tipos de resistores: Potenciômetros de precisão ou multivoltas.

29 Capacitores Capacitância depende de: Dielétrico (permissividade); Área das placas; Distância entre as placas.

30 Capacitores Tipos de capacitores: Capacitores fixos de mica.

31 Capacitores Tipos de capacitores: Capacitores de disco de cerâmica.

32 Capacitores Tipos de capacitores: Capacitores integrados.

33 Capacitores Tipos de capacitores: Capacitores eletrolíticos.

34 Capacitores Tipos de capacitores: Capacitores de tântalo.

35 Capacitores Tipos de capacitores: Capacitores de filme de poliéster.

36 Capacitores Tipos de capacitores: Capacitores variáveis e ajustáveis.

37 Capacitores Tipos de capacitores: Super capacitores Small capacitance 3F, 2.3V 300F, 2.3V back-up power, on-board UPS, etc. Medium capacitance 300F, 2.3V 5000F, 2.7V peak power, UPS, etc. Large capacitance 5000F, 2.7V F, 1.8 V peak power, low maintenance energy storage, etc. Supercapacitor modules 5V- 700V, capacitance on request. Higher voltage applications

38 Capacitores Testando capacitores:

39 Diodos Diodo: Componente formado por uma junção PN semicondutora, normalmente de silício e que possui a propriedade de conduzir corrente em apenas um sentido. Símbolo do diodo Curva I D x V D Anodo (A) Catodo (C ou K)

40 Diodos Diodo conduzindo Diodo bloqueado

41 Diodos Diodos de potência Diodos de sinal Diodos de uso geral Circuitos integrados de diodos

42 Diodos

43 Diodos

44 Diodos Escala para teste de diodos

45 LED Diodos emissores de luz (LEDs): Eletroluminescência processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia.

46 LED Corrente direta versus tensão direta para leds miniatura:

47 Transistor Histórico: Diodo a válvula 1904 por J. A. Fleming; Triodo a válvula 1906 por Lee De Forest; Transistor 1947 por Walter H. Brattain e John Bardeen. Posteriormente: Mosfet, Igbt, Silicon Carbide, etc.

48 Transistor Amplificador com transistor bipolar.

49 Transistor Oscilador controlado a cristal.

50 Transistor Regulador de tensão com transistor bipolar.

51 Transistor

52 Transistor

53 Amplificador operacional

54 Amplificador operacional

55 Regulador linear Princípio da regulação série.

56 Regulador linear

57 Regulador linear

58 Regulador linear Vref = 1, 25V I = 50ou100μ A ADJ R 2 Vo = Vref IADJ R R1 2

59 Regulador linear

60 Transformadores O enrolamento no qual a fonte é aplicada é denominado primário, e o enrolamento no qual a carga é conectada é chamado de secundário.

61 Transformadores

62 Transformadores Relação de transformação: a = N N p s Se a < 1: a< 1 Ns > Np Transformador elevador de tensão Se a > 1: E E p s = N N p s a> 1 Np > Ns Transformador abaixador de tensão I I s p = N N p s

63 Transformadores

64 Próxima aula Assunto: 1. Explicação do circuito a ser montado.? U1 1 VI VO 3 Saída Positiva (+VCC) Fase (rede) CHAVE FU1 TRAFO 1 D1 D3 C1 C3 R1 GND 2 C5 R3 D5 LED comum (terra) Neutro (rede) D2 D4 C2 C4 R2 1 C6 R4 D6 LED 2 VI U2 GND VO 3 Saída Negativa (-VCC)