Componentes eletrónicos
Motherboard de um computador e respetivos componentes eletrónicos
Alguns componentes eletrónicos
Características dos díodos de silício São o tipo mais simples de componente eletrónico semicondutor. Deixam passar a corrente elétrica num só sentido do ânodo para o cátodo. São usados como retificadores de corrente elétrica. Só começam a conduzir quando a tensão aplicada for igual ou superior a 0,7 V. Quando conduz causam uma queda (redução) de tensão de 0,7 V. São feitos de material semicondutor o silício contaminado com impurezas de dois tipos: -Impurezas tipo n átomos que fornecem eletrões. -Impurezas tipo p átomos que recebem eletrões.
Constituição do díodos de silício
Instalação de um díodos de silício num circuito de corrente elétrica contínua A corrente elétrica passa apenas no sentido de p para n. Por isso o díodo só fica corretamente instalado, num circuito com corrente elétrica contínua tendo: - O terminal p, positivo, ligado ao polo positivo da pilha. - O terminal n, negativo, ligado ao polo negativo da pilha.
Circuito constituído por pilha, díodo de silício e lâmpada Díodo de silício A lâmpada acende porque o díodo está corretamente ligado
Corrente elétrica retificada Retificar a corrente Significa converter a corrente alternada em corrente contínua. Corrente elétrica alternada antes de passar através do díodo. Corrente elétrica retificada depois de passar através do díodo. A corrente alternada circula alternadamente num e noutro sentido. Um díodo colocado num circuito elétrico com corrente alternada só deixa passar a corrente quando ela circula num sentido, convertendo-a em corrente continua. Os foto díodos são díodos sensíveis à luz. Podem ser usados como detetores de luz, para vários comprimentos de onda. São usados por exemplo nos recetores de comandos infravermelhos.
LED Díodos emissores de luz Os LED são componentes eletrónicos que emitem luz com fraca intensidade, tendo, por isso, um consumo energético muito pequeno. Utilizam-se para sinalizar se os aparelhos elétricos estão ligados. Devem ser sempre instalados em série com uma resistência de proteção, tendo: - A haste maior, terminal positivo, ligado ao polo positivo da pilha. - A haste menor, terminal negativo, ligado ao polo negativo da pilha.
Circuito constituído por pilha, LED e resistência de proteção O LED acende porque está corretamente ligado no circuito
Queda de tensão no LED
LDR - Resistências variáveis com luz Os LDR são componentes eletrónicos cuja resistência depende da intensidade de luz que recebem. Funcionam como sensores de luz alterando a resistência do circuito em que se encontra quando a luminosidade do local se altera. Utilizam-se como dispositivos de controlo, por exemplo, da iluminação automática das ruas. - Quando iluminados a sua resistência é pequena. -Às escuras ou pouco iluminados a sua resistência é grande
Circuito constituído por uma pilha, um LDR e um LED Quando o LDR está iluminado, a sua resistência é pequena, a intensidade da corrente é maior e o LED acende. Quando o LDR está pouco iluminado, ou às escuras, a sua resistência é muito pequena e o LED não acende.
Termístores - Resistências variáveis com a temperatura Os Termístores são componentes eletrónicos cuja resistência varia com a temperatura. Funciona como sensor de temperatura alterando a resistência do circuito em que se encontra quando a temperatura se altera. Utilizam-se como dispositivo de controlo, por exemplo, dos alarmes contra incêndios e dos aparelhos de ar condicionado. Nos termístores designados por NTC - Quando a temperatura aumenta a sua resistência diminui. - Quando a temperatura diminui a sua resistência aumenta.
Circuito constituído por uma pilha, um termístor e um LED
Potenciómetros - Resistências variáveis com o comprimento do condutor Esquema de funcionamento de um potenciómetro Os potenciómetros são componentes eletrónicos cuja resistência varia com o comprimento do condutor. O condutor é um semicírculo de carbono ao longo do qual desliza um cursor que permite alterar o comprimento do condutor introduzido no circuito. - Quando o comprimento é grande a resistência é grande. - Quando o comprimento é pequeno a resistência é pequena.
Circuito constituído por uma pilha, um potenciómetro e um LED Quando o cursor está numa posição que introduz no circuito um comprimento pequeno de condutor, a sua resistência é pequena, a intensidade da corrente é maior e o LED acende. Quando a posição do cursor introduz no circuito um comprimento grande de condutor, a sua resistência é grande, a intensidade da corrente é pequena e o LED não acende.
Constituição dos transístores Os transístores são componentes eletrónicos constituídos por silício, tal como os díodos. Têm três camadas de silício contaminado com impurezas e três terminais: emissor (e), coletor (c) e base (b). Cada camada está ligada a um terminal. Exemplos: npn O coletor e a base são os terminais de entrada que se ligam ao polo positivo da pilha; A base deve ser sempre ligada em série com uma resistência de proteção; O emissor é o terminal de saída e liga-se ao polo negativo da pilha. pnp O coletor e a base ligados ao polo negativo da pilha; A base deve ser sempre ligada em série com uma resistência de proteção; O emissor é ligado ao polo positivo.
Exemplos de Transístores Transístor npn Transístor pnp constituído por 2 camadas n e uma camada p constituído por 2 camadas p e uma camada n
Circuito constituído por uma pilha, um transístor npn, lâmpada e resistência de proteção A lâmpada acende quando os três terminais do transístor estão devidamente ligados. A lâmpada não acende quando a base do transístor não está ligada o transístor funciona como interruptor aberto.
Caraterísticas dos Transístores Em qualquer transístor: - Correntes de base de pequena intensidade são transformadas em correntes do coletor de maior intensidade. -A intensidade da corrente do coletor aumenta proporcionalmente á intensidade da corrente de base. - A razão entre as intensidades da corrente do coletor e da corrente de base é designada por fator de amplificação do transístor.
Aplicações dos Transístores São componentes eletrónicos muito importantes como amplificadores da corrente, pois transformam corrente elétrica de pequena intensidade em corrente elétrica de grande intensidade. Podem funcionar como amplificador de corrente elétrica ou como interruptor automático. Esta ultima funcionalidade é possível porque uma vez que só há corrente do coletor quando existe corrente de base - quando a corrente de base é nula, a corrente do coletor é também nula. A intensidade da corrente do emissor = A intensidade da corrente da base + A intensidade da corrente do coletor I e = I b + I c
Condensadores Simbolizam-se por: Os condensadores são dispositivos que têm por função armazenar carga elétrica para, de seguida, a descarregarem no circuito. -Caraterizam-se pela sua capacidade para armazenar carga. -Quanto maior for a capacidade do condensador, mais carga armazena, mais tempo demora a carregar e também a descarregar. -Quanto menor for a capacidade do condensador, menos carga armazena, menos tempo demora a carregar e a descarregar.
Unidade SI de Capacidade de um condensador A unidade SI de capacidade chama-se farad e o seu símbolo é F. São muito utilizados os submúltiplos: microfarad, µf e o picofarad, pf. Nome Símbolo Relação com o Farad Submúltiplos microfarad µf 1µF = (1 x 10-6 )F picofarad pf 1µF = (1 x 10-12 ) F Os condensadores eletrolíticos são constituídos por dois condutores metálicos paralelos - armaduras separados por um isolador dielétrico. Formam um caso particular de condensadores que tem polaridade. O símbolo dos condensadores eletrolíticos tem um sinal + numa das armaduras.
Aplicações dos condensadores Nos flashes eletrónicos das máquinas fotográficas há condensadores A descarga rápida de um condensador origina a passagem rápida de uma corrente muito intensa, num tubo de gás rarefeito, produzindo intensa luminosidade
Carga e descarga de um condensador Para carregar um condensador basta ligá-lo a uma pilha. Uma armadura vai ficar com carga positiva e a outra com carga negativa. Depois de carregado o condensador funciona como se de uma fonte de energia se tratasse.
Exercício -1 Ficha de atividade 18