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Ao ingressar em nossa aula virtual, deixe seu microfone e sua câmera desativados. Isso contribui para uma melhor transmissão para você e todos os seus colegas. CIRCUITOS MICROCONTROLADOS BEM VINDOS! Iniciaremos em instantes! ELETRÔNICA APLICADA A SISTEMAS AUTOMATIZADOS Docente: Adriano Santana Email: a.silva@ba.docente.senai.br CIRCUITOS MICROCONTROLADOS Nossos combinados: • Microfone desativado • Câmera desativada • Dúvidas no chat, ou se necessário ativar o microfone CIRCUITOS MICROCONTROLADOS Modelo de aulas adotado pelo SENAI Bahia: Aula remota: - Síncrona (ao vivo, todos ao mesmo tempo). Aula expositiva dialogada transmitida via Google Meet/Hangout. - Assíncrona (em tempos diferentes, mas com prazo para realização). Disponibilização de vídeo aula para resolução de lista de exercício e atividades para entrega. - Aulas Presenciais- Práticas presenciais. CIRCUITOS MICROCONTROLADOS 32 Encontros de 3:00 - Aula expositiva - Vídeos - Atividades no Google Forms / (doc, vídeo, foto) postadas no ClassRoom. - Práticas virtuais (falstad, multisim...) CH SÍNCRONA 96 CH ASSÍNCRONA 28 CH PRÁTICA PRESENCIAL 16 CIRCUITOS MICROCONTROLADOS 28 horas Assíncronas - Fazer vídeos explicando o circuito proposto e executando-o. - Seminário Final CH SÍNCRONA 96 CH ASSÍNCRONA 28 CH PRÁTICA PRESENCIAL 16 CIRCUITOS MICROCONTROLADOS 16 horas Prática Presencial - 4 encontros de Prática Presencial: - Prática de Resistores - Prática de diodo (Retificador) - Prática de diodo Zener - Práticas de Transistores. CH SÍNCRONA 96 CH ASSÍNCRONA 28 CH PRÁTICA PRESENCIAL 16 CIRCUITOS MICROCONTROLADOS Avaliações - Atividade Avaliativa 1 referente aos assuntos: Associação de Resistores, Lei de Kirchhoff, Teorema de Thevenin e Norton. Valor: 10,00 pontos - Atividade Avaliativa 2 referente aos assuntos: Diodos e Transistores. Valor: 10,00 pontos - 6 Atividades no Google Forms / (doc, vídeo, foto) postadas no ClassRoom Valor: 10,00 pontos - 3 Vídeos produzidos atividade assíncrona Valor: 10,00 pontos - Seminário final Valor: 10,00 pontos Soma das Notas/5 = Média Final CIRCUITOS MICROCONTROLADOS Toda segunda-feira no Google Classroom: - PDF das aulas GOOGLE CLASSROOM GOOGLE CLASSROOM SENAI ESTANTEVIRTUAL Buscando aproximar o público dos conteúdos para o estudo, o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial disponibilizou um site com 830 livros sobre diversas áreas do conhecimento. E o interessante é que também é aberto para a comunidade externa, além de alunos e professores. Para se inscrever, é só acessar http://digital.mflip.com.br/pub/senai e clicar na barra lateral em Meu Perfil e Criar Cadastro. Além disso é possível acessar os livros pelo aplicativo LIVROS SENAI, disponível para download em IOS ou Android. SENAI ESTANTEVIRTUAL SENAI ESTANTEVIRTUAL Áreas do conhecimento com livros disponíveis: Série Alimentos e Bebidas Série Aprendizagem Industrial Série Automação e Mecatrônica Industrial Série Automotiva Série Celulose e Papel Série Construção Civil Série Eletroeletrônica Série Energia GTD Série Gestão Série Logística Série Madeira e Mobiliário Série Meio Ambiente Série Metalmecânica – Mecânica Série Metalmecânica – Metalurgia Série Mineração Série Petróleo e Gás Série Química Série Polímeros Série Refrigeração e Climatização Série Segurança do Trabalho Série Tecnologia da Informação Série Telecomunicações Série Têxtil Série Transporte Ferroviário Série Vestuário Teoria Eletrônica da Matéria • Todo material é composto de moléculas • Toda molécula é formada por átomos • Partes do Átomo –Núcleo •Prótons (carga +) •Neutrons –Eletrosfera •Elétrons (carga -) Condutores e Isolantes •Regra de Du Fay: Cargas elétricas de sinais iguais se repelem e de sinais diferentes se atraem. Condutores e Isolantes •Elétrons livres: – Elétrons da última camada que, por serem fracamente ligados ao núcleo, podem ser facilmente retirados do átomo Condutores e Isolantes • Condutores - Materiais que conduzem a eletricidade - Os elétrons da última camada dos seus átomos são fracamente ligados ao núcleo; -Possuem muitos elétrons livres -Exemplos: cobre, alumínio, metais em geral... Condutores e Isolantes • Isolantes: - Materiais que não conduzem a eletricidade - Os elétrons são muito ligados ao núcleo nos átomos que compõem o material - Possuem poucos ou nenhum elétron livre - Exemplos: borracha, plástico, madeira seca ... Condutores e Isolantes Carga Elétrica •Corpo Neutro: sem carga elétrica (mesmo número de prótons e elétrons) •Carga Negativa: quando um corpo neutro ganha elétrons •Carga Positiva: quando um corpo neutro perde elétrons Carga Elétrica •Carga elétrica do Elétron = Carga elétrica do Próton (desconsiderando o sinal) •Carga elétrica elementar (e): valor da carga do Elétron ou do Próton 𝑒 = 1,6𝑥10−19𝐶 •Carga Elétrica de um Corpo 𝑞 = 𝑛 × 𝑒 Unidade de carga elétrica: Coulomb (C) Processos de Eletrização • Eletrização por Atrito - Ao atritar dois corpos de materiais diferentes eles trocam elétrons - Todos elétrons arrancados de um corpo vão para o outro corpo, logo as cargas ficam iguais mas com sinais contrários - Um corpo fica com carga positiva (aquele que perde elétrons) - Outro corpo fica com carga negativa (aquele que ganha elétrons) Processos de Eletrização • Eletricidade Estática: - Corpos podem acumular cargas elétricas após sofrer algum processo de eletrização, geralmente gerada por atrito. Isso produz um acumulo de cargas elétricas. - O contato desses corpos carregados com outros corpos pode gerar descarga da eletricidade acumulada. Isso pode causar problemas: •Queima de componentes eletrônicos sensíveis (processadores, memórias) • Explosões quando em contato com material combustível (caminhão de transporte de combustível) Processos de Eletrização Processos de Eletrização • Eletrização por Contato •Contato com a Terra: descarga da eletricidade Processos de Eletrização • Eletrização por Indução Eletrostática Processos de Eletrização • Eletrização por Indução Eletromagnética – Princípio de funcionamento dos geradores de energia elétrica Campo Elétrico •Uma carga cria ao seu redor um Campo Elétrico (E) que irá atuar em outras cargas que estiverem nas suas proximidades. Campo Elétrico • Existe um Campo Elétrico quando uma carga (q) for colocada em um determinado ponto (P) e esta ficar submetida a uma força de origem elétrica (atração ou repulsão) • Intensidade do Campo Elétrico (no ponto P acima) Campo Elétrico •Direção e Sentido do Campo Elétrico – Segundo o sinal da carga que cria o Campo Elétrico Campo Elétrico •Comportamento das linhas de força do Campo Elétrico com mais de uma carga criadora – Cargas iguais Campo Elétrico •Comportamento das linhas de força do Campo Elétrico com mais de uma carga criadora – Campo Elétrico Uniforme: mesmo módulo, direção e sentido Diferença de Potencial Elétrico Todo corpo que está eletrizado, recebeu ou cedeu elétrons. Como a carga de um elétron é representada por (-) o corpo que recebeu elétrons fica carregado negativamente (denominado de íon negativo ou ânion), já o corpo que cedeu elétrons ou perdeu fica carregado positivamente, pois o mesmo tem falta de elétrons, denominado de íon positivo ou cátion. Portanto esse desequilíbrio de cargas entre dois corpos revela que ambos têm um potencial elétrico diferente, ou seja, existe uma diferença de potencial elétrica. Diferença de Potencial Elétrico Então consideremos um dispositivo capaz de manter uma diferença de potencial entre dois corpos. Esses “dispositivos” são denominados de geradores, ao qual comumente podemos associar a uma simples pilha. Por exemplo, de acordo com a figura a seguir a pilha (gerador elétrico) mantém entre seus terminais + e – uma diferença de potencial elétrico V= V(+) –V(-). Quando ligamos os terminais desse gerador a um condutor (fio de cobre) ao filamento da lâmpada, a mesma se acende,pois ocorre um movimento de cargas elétrica no condutor (corrente elétrica). Diferença de Potencial Elétrico A diferença de potencial também chama de Tensão, é uma grandeza física expressa no SI por V(volts). A tabela abaixo mostra alguns prefixos de engenharia do SI que são utilizadoscom a tensão elétrica. Diferença de Potencial Elétrico 1- Faça as transformações a seguir? 10nV para V 6000V para kV 60mV para V 653200V para kV Diferença de Potencial Elétrico 1- Faça as transformações a seguir? 10nV para V 6000V para kV 60mV para V 653200V para kV Corrente Elétrica Corrente elétrica é o fluxo ordenado de elétrons no interior de um condutor quando este está exposto a uma diferença de potencial. A unidade adotada para a intensidade da corrente no SI é o ampère (A). Corrente Elétrica 2-Faça as transformações a seguir? 520µA para A 60050mA para kA 65nA para A 65356nA para mA Resistência Elétrica Oposição interna do material à circulação das cargas. Ou Seja, oposição a passagem da corrente elétrica. R – Resistência elétrica ᵨ - Resistividade do material em Ω.mm²/m L – comprimento em m; A – Área da seção reta em mm² Resistência Elétrica 1. Qual a resistência elétrica de um fio de alumínio de 1km de extensão e seção de 2,5 mm²? (ᵨ alumínio – 0,004 Ω.mm²/m) Resistência Elétrica 2. Se no exemplo anterior o condutor fosse de cobre, qual a sua resistência? (ᵨ cobre – 0,0178 Ω.mm²/m) Resistência Elétrica 3. Um cabo feito de liga de cobre possui área de secção transversal correspondente a 10 mm2. Sabendo que a resistividade da liga de cobre é de 2,1 x 10-2 Ω .mm2/m, determine a resistência para 5 m desse fio. Resistência Elétrica 4. Um cabo possui área de secção transversal correspondente a 5 mm2, comprimento de 900m e resistência de 3 Ohms . Determine a resistividade da liga. Resistência Elétrica 5. Qual a resistência elétrica de um fio de Estanho de 1,5km de extensão e seção de 5 mm²? (ᵨ Estanho – 0,1195 Ω.mm²/m) George Simon Ohm foi um físico alemão que deu origem à Lei de Ohm: a voltagem aplicada nos terminais de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o percorre. V = R.i Onde: • V é a diferença de potencial, cuja unidade é o Volts (V); • i é a corrente elétrica, cuja unidade é o Àmpere (A); • R é a resistência elétrica, cuja unidade é o Ohm (Ω). Lei de Ohm Lei de Ohm 1º) Um resistor de resistência equivalente a 10 Ω é percorrido por uma intensidade de corrente elétrica igual a 6 A. Qual a ddp (V) entre os extremos do resistor? Lei de Ohm 2º) Calcule a intensidade de corrente elétrica que percorre um resistor ôhmico (que possui resistência constante) de resistência 10 Ω sendo a ddp (U) entre seus extremos igual a 20 V? Lei de Ohm 3º) A tensão nos terminais de um resistor equivale 42 V e o resistor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 4,2 A. Qual é a resistência do resistor? Atividade 1º) A tensão nos terminais de um resistor equivale 20 V e o resistor é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 4 A. Qual é a resistência do resistor? 2º) Calcule a intensidade de corrente elétrica que percorre um resistor de resistência 100 Ω sendo a tensão (V) entre seus extremos igual a 40 V? 3º) Um resistor de resistência 50 Ω é percorrido por uma intensidade de corrente elétrica igual a 5 A. Qual a tensão (V) entre os extremos do resistor? A associação de resistores é muito comum em vários sistemas, quando queremos alcançar um nível de resistência em que somente um resistor não é suficiente. Qualquer associação de resistores será representado pelo Resistor Equivalente, que representa a resistência total dos resistores associados. Associação de Resistores Em uma associação em série de resistores, o resistor equivalente é igual à soma de todos os resistores que compõem a associação. A resistência equivalente de uma associação em série sempre será maior que o resistor de maior resistência da associação. i = i1 = i2 = i3 = i4 𝑉 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 + 𝑉4 Associação em Serie 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + 𝑅4 1º) Calcule a resistência equivalente do circuito a seguir: Associação em Serie 2º) Calcule a resistência equivalente e a intensidade da corrente do circuito a seguir: Associação em Serie 3º) Calcule a queda de tensão em cada resistor. Associação em Serie Em uma associação em paralelo de resistores, a tensão em todos os resistores é igual, e a soma das correntes que atravessam os resistores é igual à resistência do resistor equivalente (no que nos resistores em série, se somava as tensões (V), agora o que se soma é a intensidade (i)). A resistência equivalente de uma associação em paralelo sempre será menor que o resistor de menor resistência da associação. 𝑉 = 𝑉1 = 𝑉2 = 𝑉3 = 𝑉4 𝑖 = 𝑖1 + 𝑖2 + 𝑖3 + 𝑖4 𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1. 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 1 𝑅𝑒𝑞 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 + 1 𝑅3 + 1 𝑅4 Associação em Paralelo 1º) Calcule a resistência equivalente do circuito abaixo. Associação em Paralelo 2º) Calcule as correntes i, i1 e i2 do circuito abaixo. Associação em Paralelo 3º) Calcule a resistência equivalente do circuito abaixo. Associação em Paralelo 4º) Calcule as correntes do circuito abaixo. Associação em Paralelo 5º) Calcule a resistência equivalente do circuito abaixo. Associação em Paralelo Em um mesmo circuito podem ser encontrados resistores em série e resistores em paralelo. Para calcular a resistência total do circuito, deve-se primeiro calcular a resistência equivalente dos resistores em paralelo, e em posse desse valor, considerá-lo como se fosse mais um resistor em série. Associação Mista Associação Mista 1º) Qual é a resistência equivalente da associação a seguir. 2º) Identifique no circuito quais partes estão em serie e quais estão em paralelo. 3º) Qual é a resistência equivalente da associação a seguir. Considerando: V=12V, R1=4 Ohms, R2=7 Ohms, R3=8 Ohms, R4=10 Ohms, R5=5 Ohms. Associação Mista 4º) Identifique no circuito quais partes estão em serie e quais estão em paralelo. 5º) Qual é a resistência equivalente da associação a seguir. Considerando: V=12V, R1=4 Ohms, R2=7 Ohms, R3=8 Ohms, R4=10 Ohms, R5=5 Ohms. Associação Mista 6º) Qual é a resistência equivalente da associação a seguir. Associação Mista 7º) Qual é a resistência equivalente da associação a seguir. Associação Mista Potência A potência é determinada pelo produto da tensão com a corrente elétrica. 𝑷 = 𝑽. 𝒊 Potência A corrente elétrica ao passar pelo resistência provoca o seu aquecimento (efeito de Joule). O aquecimento resulta da transformação da energia da fonte em energia térmica. A transformação da energia elétrica em térmica denomina-se potência dissipada. A potência é determinada pelo produto da tensão com a corrente elétrica. Temos por isso que: P= VI onde: P Potência em Watt (W) V Tensão em Volt (V) I Intensidade de corrente em Ampere (A). Potência 1º) Calcular a Potência dissipada em cada resistor. Potência 2º) Calcular a Potência dissipada em cada resistor. Potência 3º) Calcular a Potência dissipada em cada resistor. Lei de Kirchhoff das Correntes Diz que a soma das correntes num nó é igual a zero. Ou que a soma das correntes que chegam é igual a soma das correntes que saem do nó I2 + I4 = I1 + I3 -I1 + I2 – I3 + I4 = 0 Lei de Kirchhoff das Tensões Diz que a soma das tensões num caminho fechado é igual a zero. Lei de Kirchhoff das Tensões Exemplos: No circuito abaixo, determine as intensidades das correntes em todos os ramos. Lei de Kirchhoff das Tensões Lei de Kirchhoff das Tensões Atividade 1: No circuito abaixo, determine as intensidades das correntes em todos os ramos. Lei de Kirchhoff das Tensões Lei de Kirchhoff das Tensões Atividade 2: No circuito abaixo, determine as intensidades das correntes em todos os ramos. Lei de Kirchhoff das Tensões Lei de Kirchhoff das Tensões Atividade 3: No circuito abaixo, determine as intensidades das correntes em todos os ramos. Lei deKirchhoff das Tensões Lei de Kirchhoff das Tensões Atividade 4: No circuito abaixo, determine as intensidades das correntes em todos os ramos. Lei de Kirchhoff das Tensões Lei de Kirchhoff das Tensões Atividade 5: No circuito abaixo, determine as intensidades das correntes em todos os ramos. Lei de Kirchhoff das Tensões Medição de Grandezas Elétricas Classes dos instrumentos Instrumentos Analógicos Instrumentos Analógicos Voltímetro Amperímetro Ohmímetro Medição de Potência Multímetros Digitais Multímetros Digitais Multímetros Digitais Alicate amperímetro Aula Prática Simulada 1º) Um resistor de resistência equivalente a 10 Ω é percorrido por uma intensidade de corrente elétrica igual a 6 A. Qual a ddp (V) entre os extremos do resistor? 2º) Calcule a intensidade de corrente elétrica que percorre um resistor ôhmico (que possui resistência constante) de resistência 10 Ω sendo a ddp (U) entre seus extremos igual a 20 V? 3º) Calcule a intensidade de corrente elétrica que percorre um resistor ôhmico (que possui resistência constante) de resistência 10 Ω sendo a ddp (U) entre seus extremos igual a 20 V? Aula Prática Simulada 4º) Calcule a resistência equivalente e a intensidade da corrente do circuito a seguir: 5º) Calcule a queda de tensão em cada resistor. Aula Prática Simulada 6º) Calcule a resistência equivalente do circuito abaixo. 7º) Calcule as correntes i, i1 e i2 do circuito abaixo. Aula Prática Simulada
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