Eletrônica I Aula 1

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Escola Técnica GP Machado
Disciplina: Eletrônica I
Prof: Luciane B. Soares
Ementa
Definição – Materiais 
● Condutores
● Isolantes
● Semicondutores
Definição – Materiais 
Condutores
● Nos materiais condutores, as cargas elétricas se movimentam com mais liberdade em função dos 
elétrons livres presentes na sua camada de valência.
○ Materiais como cobre, alumínio, ouro e prata são bons condutores.
Definição – Materiais 
Isolantes
● Isolante é o material que oferece um nível muito baixo de condutividade sob pressão de uma fonte 
de tensão aplicada. Nos materiais isolantes, verifica-se a ausência ou pouca presença de elétrons 
livres.
○ São exemplos de isolante elétricos: borracha, isopor, lã, madeira, plástico e vidro.
Definição – Materiais 
Semicondutores
● Um semicondutor é, portanto, o material que possui um nível de condutividade entre os extremos 
de um isolante e um condutor.
● Os semicondutores podem ser de silício ou germânio, utilizados para a fabricação de componentes 
eletrônicos. Os mais comuns são: diodo, transistor e dispositivos fotossensíveis. 
Semicondutores
● A classificação dos materiais em condutor, semicondutor ou isolante é feita pelo seu valor de 
resistividade (ρ).
● A Tabela I apresenta os valores de resistividades típicos dos materiais.
Tabela I – Valores de resistividade típicos
Semicondutores
● Os semicondutores mais comuns e mais utilizados são o silício (Si) e o germânio (Ge).
● Eles são elementos tetravalentes, possuindo quatro elétrons na camada de valência.
● Cada átomo compartilha 4 elétrons com os vizinhos, de modo a haver 8 elétrons em torno de cada 
núcleo.
 Compartilhamento de elétrons
Semicondutores
Semicondutores Tipo N e P
● Se um cristal de silício for dopado com átomos pentavalente (arsênio, antimônio ou fósforo), 
também chamados de impurezas doadora, será produzido um semicondutor do tipo N (negativo) 
pelo excesso de um elétron nessa estrutura.
Semicondutores
Material semicondutor tipo N
Semicondutor tipo N com Arsênio 
Semicondutores
Assim, o número de elétrons livres é maior que o número de lacunas. Neste semicondutor os elétrons 
livres são portadores majoritários e as lacunas são portadores minoritários.
Semicondutor Tipo N
Semicondutores
● Se um cristal de silício for dopado com átomos trivalente (alumínio, boro ou gálio), também 
chamados de impurezas aceitadora, será produzido um semicondutor do tipo P (positivo) pela falta 
de um elétron nessa estrutura.
Semicondutores
Material semicondutor tipo P
Semicondutor tipo P com Índio
Semicondutores
Material semicondutor tipo P
● Assim, o número de lacunas é maior que o número de elétrons livres. Neste semicondutor as 
lacunas são portadores majoritário e os elétrons livres são portadores minoritários.
Semicondutor Tipo P
Semicondutores
● Junção PN
A união de dois cristais (P e N) provoca uma recombinação de elétrons e lacunas na região da junção, 
formando uma barreira de potencial.
Barreira de Potencial
Semicondutores
● Junção PN
Cada lado do diodo recebe um nome: O lado P chama-se de ânodo (A) e o lado N chama-se de cátodo 
(K).
Imagem e símbolos do Diodo
Semicondutores
● Polarização direta da junção PN
● Consiste em colocarmos o terminal positivo da bateria no elemento P da junção PN e o terminal 
negativo da bateria ao lado N.
Junção PN polarizada diretamente
Semicondutores
● Polarização inversa da junção PN
● Consiste em colocarmos o terminal positivo da bateria no elemento N junção PN e o terminal 
negativo da bateria no lado P.
Figura 12 – Junção PN polarizada inversamente
Semicondutores
Principais Especificações do Diodo
● Na polarização direta só existe corrente elétrica se a tensão aplicada ao diodo for maior que Vd 
(0,7V). Existirá uma corrente máxima que o diodo poderá conduzir (Idm) e uma potência máxima 
de dissipação (Pdm): Pdm = V.Idm
● Na polarização reversa existe uma tensão máxima chamada de tensão de ruptura (Vr) e uma 
corrente muito pequena denominada de corrente de fuga.(If)
Semicondutores
● Curva Característica do Diodo
● Na polarização direta
Diodo polarizado diretamente e sua curva característica
Semicondutores
● Curva Característica do Diodo
● Na polarização inversa
Diodo polarizado inversamente e sua curva característica
Semicondutores
● Gráfico completo
Curva Característica do Diodo
Semicondutores
● Diodo
○ O diodo tem função de retificar corrente ou chavear circuitos. Ele é utilizado em aparelhos 
eletrônicos, como televisão, computador, aparelhos de som, entre outros. 
○ A corrente fornecida pelas empresas energéticas são alternadas, ou seja, mudam sua 
polaridade entre positivo e negativo com uma frequência de 60 Hz. Porém, a maioria dos 
aparelhos eletrônicos que utilizamos funciona somente com corrente contínua, ou seja, uma 
só polaridade. Dizemos que o diodo funciona como uma chave fechada (resistência zero) 
para uma polaridade da tensão de entrada e como uma chave aberta (resistência infinita) 
para a polaridade oposta.
○ Sendo assim, a função do diodo em um circuito é deixar passar a corrente elétrica em apenas 
uma polaridade. 
Semicondutores
● Diodo
O gráfico mostra a tensão de entrada do diodo oscilando entre o positivo e o negativo.
O gráfico mostra a tensão de saída do diodo. Agora ela tem apenas polaridade positiva
Semicondutores
● Diodo
Potência de um diodo:
Em qualquer componente, a potência dissipada é a tensão aplicada multiplicada pela corrente que o 
atravessa e isto vale para o diodo:
 P = V * I
Não se pode ultrapassar a potência máxima, especificada pelo fabricante, pois haverá um aquecimento 
excessivo. Os fabricantes em geral indicam a potência máxima ou corrente máxima suportada por um 
diodo.
Ex.: 1N914 é PMAX = 250mW
1N4001 é IMAX = 1A
Semicondutores
● Diodo
Usualmente os diodos são divididos em três categorias, os diodos para pequenos sinais (potência 
especificada abaixo de 0,5W), os retificadores ( PMAX > 0,5W) e os retificadores de potência.
RESISTOR LIMITADOR DE CORRENTE
● Num diodo polarizado diretamente, uma pequena tensão 
aplicada pode gerar uma alta intensidade de corrente. 
Em geral um resistor é usado em série com o diodo para 
limitar a corrente elétrica que passa através deles.
● RS é chamado de Resistor limitador de corrente.
● Quanto maior o RS, menor a corrente que atravessa o 
diodo e o RS .
RESISTORES
● Dispositivo eletrônico cuja a função é oferecer oposição à passagem de corrente 
elétrica causando uma diferença de potencial entre seus terminais, segundo a Lei 
de Ohm.
RESISTORES
● Código de cores
RESISTORES
● Associação em Série
Os resistores são ligados de tal forma que a corrente que percorre cada um deles é a mesma que 
percorre os restantes.
RESISTORES
● Associação em Paralelo
Os resistores são ligados de tal forma que sendo submetidos à mesma tensão a sua intensidade varia 
conforme as características de cada um.