1- eletrotenica aplicada

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Série tecnologia da informação - hardware
ElEtroElEtrônica 
aplicada
Série tecnologia da informação - hardware
ElEtroElEtrônica 
aplicada
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente 
SENAI – Departamento Nacional
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor-Geral
Gustavo Leal Sales Filho
Diretor de Operações
Série tecnologia da informação - hardware
ElEtroElEtrônica 
aplicada
SENAI
Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial 
Departamento Nacional
Sede
Setor Bancário Norte • Quadra 1 • Bloco C • Edifício Roberto 
Simonsen • 70040-903 • Brasília – DF • Tel.: (0xx61) 3317-
9001 Fax: (0xx61) 3317-9190 • http://www.senai.br
© 2012. SENAI – Departamento Nacional
© 2012. SENAI – Departamento Regional de Santa Catarina
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Esta publicação foi elaborada pela equipe do Núcleo de Educação a Distância do SENAI de 
Santa Catarina, com a coordenação do SENAI Departamento Nacional, para ser utilizada por 
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SENAI Departamento Nacional 
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
SENAI Departamento Regional de Santa Catarina 
Núcleo de Educação – NED 
 
FICHA CATALOGRÁFICA 
__________________________________________________________________ 
 S491e 
 Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional. 
Eletroeletrônica aplicada / Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial. Departamento Nacional, Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial. Departamento Regional de Santa Catarina. Brasília : 
SENAI/DN, 2012. 
124 p. il. (Série Tecnologia da informação - Hardware). 
 
 ISBN 978-85-7519-497-3 
 
 1. Eletrostática. 2. Eletricidade. 3. Eletrônica digital. 4. Óptica. I. 
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional 
de Santa Catarina. II. Título. III. Série. 
 
CDU: 621.38 
_____________________________________________________________________________ 
lista de ilustrações
Figura 1 - Estrutura do átomo ......................................................................................................................................16
Figura 2 - Eletrização por atrito e atração em eletroscópio de pêndulo ......................................................19
Figura 3 - Campos elétricos .........................................................................................................................................21
Figura 4 - Campo elétrico gerado por uma carga Q e diferença de potencial entre os pontos A e B 
deste campo ........................................................................................................................................................................23
Figura 5 - Pulseira antiestática .....................................................................................................................................25
Figura 6 - Etiquetas informativas ...............................................................................................................................25
Figura 7 - Representação da corrente alternada em um circuito ...................................................................30
Figura 8 - Onda senoidal ...............................................................................................................................................31
Figura 9 - Alicate amperímetro ...................................................................................................................................32
Figura 10 - Representação da corrente nos circuitos CC ...................................................................................32
Figura 11 - Onda senoidal e seu período.................................................................................................................36
Figura 12 - Resistores ......................................................................................................................................................38
Figura 13 - Simbologia do resistor .............................................................................................................................39
Figura 14 - Campo elétrico em um capacitor carregado ...................................................................................40
Figura 15 - Capacitores ..................................................................................................................................................40
Figura 16 - Simbologia do capacitor .........................................................................................................................41
Figura 17 - Circuito de carga de um capacitor .......................................................................................................42
Figura 18 - Enrolamento ou bobina ..........................................................................................................................42
Figura 19 - Campo magnético ao redor de um condutor sujeito à corrente contínua...........................43
Figura 20 - Linhas de campo magnético ao redor de um imã .........................................................................44
Figura 21 - Linha do campo magnético em um enrolamento (eletroímã) ..................................................44
Figura 22 - Simbologia do indutor .............................................................................................................................45
Figura 23 - Relação entre as diferentes escalas termométricas .......................................................................48
Figura 24 - Multímetro digital, fabricante Icel, modelo MD-6110 ...................................................................50
Figura 25 - Display de um multímetro digital ........................................................................................................51
Figura 26 - Exemplo de exibição do resultado de uma medição ...................................................................51
Figura 27 - Seletor de um multímetro ......................................................................................................................52
Figura 28 - Bornes ......................................................................................................................................................... 53
Figura 29 - Ponteiras .......................................................................................................................................................53
Figura 30 - Ponteiras conectadas para medição de tensão CA/CC, resistência, frequência e capaci-
tância .....................................................................................................................................................................................54
Figura 31 - Ponteiras conectadas para medição de corrente CA/CC da ordem de miliamperes .........54
Figura 32 - Ponteiras conectadas para medição de corrente CA/CC da ordem de amperes ................54
Figura 33 - Diagrama de blocos de uma função lógica ......................................................................................62
Figura 34 - Aspecto construtivo de um transformador ......................................................................................72
Figura 35 - Princípio de operação de um transformador ..................................................................................73Figura 36 - Simbologia de alguns tipos de transformadores ...........................................................................73
Figura 37 - Transformador operando como (a) elevador e (b) rebaixador ..................................................74
Figura 38 - Estabilizador ................................................................................................................................................76
Figura 39 - Varistores .......................................................................................................................................................77
Figura 40 - Fusível ...........................................................................................................................................................78
Figura 41 - No-break ..................................................................................................................................................... 79
Figura 42 - Bateria de um no-break ......................................................................................................................... 79
Figura 43 - Exemplo de chave seletora ....................................................................................................................80
Figura 44 - Pilhas e baterias ..........................................................................................................................................81
Figura 45 - Simbologia dos geradores elétricos ....................................................................................................81
Figura 46 - Fechando curto no conector ATX ........................................................................................................82
Figura 47 - Diodo e sua simbologia ...........................................................................................................................83
Figura 48 - Terminal catodo de um diodo ...............................................................................................................84
Figura 49 - Região PN de um diodo ...........................................................................................................................84
Figura 50 - Diodo polarizado reversamente por uma fonte .............................................................................85
Figura 51 - Diodo polarizado diretamente por uma fonte: tensão aplicada maior (a) menor (b) que 
a barreira de potencial da região de depleção .......................................................................................................85
Figura 52 - Alguns tipos de transistores...................................................................................................................87
Figura 53 - Estrutura interna e simbologia de um transistor do tipo NPN ..................................................88
Figura 54 - Estrutura interna e simbologia de um transistor do tipo PNP ...................................................88
Figura 55 - Correntes em um transistor (a) NPN e (b) PNP ................................................................................89
Figura 56 - Circuito de polarização de base ...........................................................................................................90
Figura 57 - Relação gráfica entre a corrente de base e a corrente de coletor em um transistor .........91
Figura 58 - Circuito para operação do transistor como chave .........................................................................92
Figura 59 - Analogia do comportamento do transistor em corte com um chave aberta ......................93
Figura 60 - Analogia do comportamento do transistor na saturação com um chave fechada ...........93
Figura 61 - Analogia do transistor com um chave fechada ..............................................................................94
Figura 62 - Operação de um amplificador ..............................................................................................................94
Figura 63 - Circuito de polarização emissor comum com divisor de tensão na base, para operação 
na região ativa ....................................................................................................................................................................95
Figura 64 - Amplificador emissor comum ...............................................................................................................96
Figura 65 - Com aterramento – a corrente praticamente não circula pelo corpo ....................................98
Figura 66 - Sem aterramento – o único caminho é o corpo .............................................................................98
Figura 67 - Tomada de três pinos ...............................................................................................................................99
Figura 68 - Fase .............................................................................................................................................................. 100
Figura 69 - Neutro ......................................................................................................................................................... 100
Figura 70 - Exemplo de terrômetro ........................................................................................................................ 101
Figura 71 - Fusíveis ....................................................................................................................................................... 102
Figura 72 - Disjuntores ................................................................................................................................................ 103
Figura 73 - Onda eletromagnética, com sua amplitude A, comprimento de onda λ e velocidade v ..108
Figura 74 - Espectro eletromagnético ressaltando a faixa de luz visível ................................................... 109
Figura 75 - Fenômeno da refração .......................................................................................................................... 110
Figura 76 - Lei de Snell .............................................................................................................................................. 111
Figura 77 - Fenômeno da refração e reflexão ..................................................................................................... 112
Quadro 1 - Matriz curricular ..........................................................................................................................................14
Tabela 1 - Interpretação do valor indicado pelo multímetro (medição de corrente) ...............................54
Tabela 2 - Interpretação do valor indicado pelo multímetro (medição de tensão) .................................54
Tabela 3 - Relação entre os sistemas decimal, binário e hexadecimal ..........................................................62
Tabela 4 - Características de alguns diodos retificadores comerciais .............................................................88
Sumário
1 Introdução ........................................................................................................................................................................11
2 Eletroestática ...................................................................................................................................................................15
2.1 Carga elétrica ................................................................................................................................................16
2.2 Eletrização ......................................................................................................................................................17
2.3 Materiais condutores e isolantes ...........................................................................................................19
2.4 Potencial elétrico .........................................................................................................................................202.5 Diferença de potencial ..............................................................................................................................22
3 Conceitos de Eletricidade ...........................................................................................................................................29
3.1 Corrente alternada (CA) ............................................................................................................................30
3.2 Corrente contínua .......................................................................................................................................32
3.3 Grandezas físicas e elétricas ....................................................................................................................33
3.3.1 Tensão elétrica............................................................................................................................33
3.3.2 Corrente elétrica ........................................................................................................................34
3.3.3 Potência elétrica ........................................................................................................................35
3.3.1 Energia consumida ...................................................................................................................35
3.3.2 Frequência ...................................................................................................................................36
3.3.3 Resistência elétrica ...................................................................................................................37
3.3.4 Capacitância................................................................................................................................39
3.4 Indutância ......................................................................................................................................................42
3.4.1 Impedância .................................................................................................................................46
3.4.2 Temperatura ................................................................................................................................46
3.4.3 Umidade .......................................................................................................................................48
3.5 Lei de Ohm .....................................................................................................................................................49
3.6 Multímetro .....................................................................................................................................................50
4 Conceitos de Eletrônica ...............................................................................................................................................57
4.1 Princípios de eletrônica digital ...............................................................................................................58
4.1.1 Sistemas de numeração ........................................................................................................58
4.1.2 Sistema de numeração binário ............................................................................................59
4.1.3 Sistema de numeração hexadecimal .................................................................................60
4.1.4 Conversão de base ..................................................................................................................61
4.2 Portas e funções lógicas ............................................................................................................................62
4.2.1 Funções lógicas básicas ..........................................................................................................62
4.2.2 Função lógica “NÃO (NOT)” ....................................................................................................62
4.2.3 Função lógica “E (AND)” ..........................................................................................................63
4.2.4 Função Lógica “OU (OR)” .........................................................................................................65
4.2.5 Função Lógica “NÃO E (NAND)” ............................................................................................67
4.2.6 Função lógica “NÃO OU (NOR)” ............................................................................................67
4.3 Algebra de Boole .........................................................................................................................................68
4.4 Transformadores ..........................................................................................................................................71
4.5 Fontes de energia elétrica ........................................................................................................................75
4.5.1 Estabilizador ..............................................................................................................................76
4.5.2 No-break ......................................................................................................................................78
4.5.3 Geradores ...................................................................................................................................81
4.6 Diodos .............................................................................................................................................................83
4.6.1 Tipos de diodo e especificação ............................................................................................86
4.7 Transistores ....................................................................................................................................................87
4.7.1 Chaveamento ............................................................................................................................91
4.7.2 Amplificadores ..........................................................................................................................94
5 Riscos Elétricos ................................................................................................................................................................97
5.1 Aterramento ..................................................................................................................................................98
5.1.1 Implementação de aterramento .........................................................................................99
5.2 Sistemas de proteção .............................................................................................................................. 102
5.2.1 Fusíveis ....................................................................................................................................... 102
5.2.2 Disjuntores ............................................................................................................................... 103
6 Óptica .............................................................................................................................................................................. 107
6.1 Conceitos ..................................................................................................................................................... 108
6.2 Refração da luz .......................................................................................................................................... 110
Referências ........................................................................................................................................................................ 115
Minicurrículo dos Autores ...........................................................................................................................................117
Índice .................................................................................................................................................................................. 119
1
introdução
Você está iniciando a unidade curricular Eletroeletrônica Aplicada, onde terá um apanhado 
de diferentes áreas do conhecimento: eletroestática, materiais elétricos, eletromagnetismo, 
conversão de energia, eletrônica digital e analógica, instrumentação, óptica, entre mais algu-
mas subáreas. Ao tomar contato com o conteúdo, você conhecerá conceitos e aplicações im-
portantes para cada tema.
Para todos os conceitos e conhecimentos aqui apresentados você terá fundamentos teóri-
cos, estando apto e com competência para desempenhar tarefas técnicas ligadas a este vasto 
universo no seu dia a dia de trabalho.
Ao final do estudo, e posterior aplicação no dia a dia, você terá a percepção de que, o que 
inicialmente era um mundo desconhecido, agora passa a ser uma ilha, de pequenas dimen-
sões, na qual você conhecerá os seus limites como ninguém.
E esta é a nossa expectativa, que este material seja o propulsor desta viagem pelo universo 
desconhecido e que o pouso em uma ilha, ocorra o mais breve possível!
Bons estudos!
ServiçoS de rede12
Curso Técnico em Redes de Computadores
MóDULOS DENOMINAÇÃO UNIDADES CURRICULARES
CARGA 
hORáRIA
CARGA hORáRIA 
DO MóDULO
Básico Básico
• Eletroeletrônica Apli-
cada
60h
340h
• Montagem e Manuten-
ção de Computadores 
160h
• Ferramentas para Docu-
mentação Técnica
120h
Específico I Ativos de Rede
• Cabeamento Estrutu-
rado
108h
464h
• Arquitetura de Redes 80h
• Comutação de Rede 
Local
120h
• Interconexão de Redes 
PR
96h
• Gerenciamento e Moni-
toramento de Rede
60h
Específico II
Servidores de 
Rede
• Servidores de Rede 120h
396h
• Serviços de Rede 120h
• Serviços de Conver-
gência
60h
• Segurança de Redes 96h
Quadro 1 - Matriz curricular
Fonte: SENAI DN
É hora de entrar no mundo dos serviços de redes e começar a trilhar os cami-
nhos do conhecimento. Procure levar teoria e prática alinhados, contruindo o seu 
conhecimento e desenvolvimento profissional. Bons estudos!
1 introdução 13
Anotações:
eletroestática
2
eletroestática
A eletricidade é algo que sempre despertou a curiosidade e o interesse das pessoas, desde 
a antiguidade. Entender os diversos fenômenos que aconteciam naquela época tornou-se alvo 
de estudos de diversos cientistas ao longo da história da humanidade. Um dos experimentos 
mais conhecidos e lembrados por grande parte das pessoas foi realizado por Benjamin Franklin, 
quando empinou uma pipa de seda com ponta de metal em meio a uma tempestade. A finali-
dade era confirmar a sua teoria sobre a natureza elétrica do raio. Inúmeras teorias existiram para 
explicar como a matéria que existe na natureza é constituída e, a partir disso, também explicar 
os fenômenos relacionados à eletricidade. Será um estudo muito interessante que você iniciará 
a partir de agora. 
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) entender o conceito de carga elétrica;
b) conhecer processos de eletrização de materiais;
c) entender os conceitos de diferença de potencial e potencial elétrico.
E então, ficou curioso para saber mais sobre eletrostática? Aperte os cintos e embarque nes-
sa trajetória rumo ao conhecimento!
eletroeletrÔnica aPlicada16
2.1 carga elétrica
Tudo aquilo que você consegue segurar em suas mãos, como, neste momen-
to, este livro didático, é constituído por elementos, denominados átomos. 
 VOCÊ 
 SABIA?
O modelo atômico que conhecemos e estudamos hoje 
foi idealizado pelo físico inglês Lorde Ernest Rutherford, 
que descreveu o átomo como um sistema solar em mi-
niatura, onde os elétrons representariam os planetas 
que giram em torno do sol e o núcleo corresponderia ao 
próprio sol. 
O átomo, que em grego significa indivisível, é constituído essencialmente de 
duas partes: núcleo e eletrosfera. Você sabe o que são? A eletrosfera corresponde 
à região onde os elétrons orbitam, em altíssima velocidade, e o núcleo correspon-
de à região onde se localizam os prótons e os nêutrons.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 1 - Estrutura do átomo
Fonte: Adaptado de Carvalho e Fonseca (2009)
Para esses elementos que constituem o átomo, convencionou-se que os pró-
tons têm carga elétrica positiva; os elétrons, carga elétrica negativa, e os nêutrons, 
por sua vez, não têm carga elétrica. No estado natural, a quantidade de prótons 
e elétrons é a mesma, o que torna o átomo eletricamente neutro, pois possui a 
mesma quantidade de cargas negativas e positivas. 
2 eletroeStática 17
Quando um corpo neutro passa por algum processo de eletrização, ele adqui-
re uma carga elétrica, que poderá ser positiva se ele perder elétrons, ou negativa, 
se ele ganhar elétrons. 
 SAIBA 
 MAIS
Para saber mais sobre o átomo e a estrutura da matéria, que 
tal acessar o site <www.sprace.org.br/eem>? Nele, você 
encontrará explicações mais aprofundadas sobre o átomo e 
todos os elementos que o constituem.
E você sabia que na época de Benjamim Franklin, a carga elétrica era consi-
derada como um fluido contínuo? Entretanto, sabe-se hoje em dia que mesmo 
os fluidos como a água e o ar, não são contínuos, mas sim, formados por átomos 
e moléculas. O mesmo ocorre com o fluido elétrico, constituído de múltiplos de 
certa carga elementar. Assim, qualquer carga positiva ou negativa q que possa ser 
detectada pode ser escrita como:
= ⋅ = ± ± ± , 1, 2, 3,q n e n 
 
onde e, a carga elementar, tem o seguinte valor:
−= × 191,60 10 Ce
O valor quantitativo de uma carga elétrica é medido em coulombs [C].
Agora que você já conhece mais sobre carga elétrica, conheça a eletrização. 
Siga com motivação!
2.2 eletrização
Uma das formas de se eletrizar um corpo é atritá-lo com outro de característica 
diferente. Claro que não são quaisquer corpos que podem ser atritados e, dessa 
forma, adquirirem carga elétrica. Este processo de eletrização não cria cargas no 
outro corpo, mas simplesmente as transfere de um para o outro, pela perturbação 
à neutralidade elétrica de um destes.
eletroeletrÔnica aPlicada18
Ju
pi
te
rim
ag
es
 (2
0-
-?
)
Um exemplo muito simples do processo de eletrização por atrito ocorre quan-
do você esfrega uma régua plástica no cabelo e, depois, aproxima-a de pequenos 
pedacinhos de papel picado. Quando atritamos a régua no cabelo, um dos corpos 
ganha elétrons, ficando carregado negativamente, enquanto o outro perde elé-
trons, ficando carregado positivamente. Que tal praticar um pouco? Experimente 
fazer os seguintes testes de eletrização.
a) Atrite uma régua plástica em um pedaço de seda ou feltro e, depois, aproxi-
me-a de pedacinhos de papel picado.
b) Encha um balão e atrite-o em cabelos compridos. 
O que você observou com os testes? Percebeu o efeito de atração que os obje-
tos eletrizados possuem? Depois de experimentar, é importante que você saiba o 
que são os eletroscópios. Eles são instrumentos capazes de verificar a eletrização 
de um corpo qualquer. O eletroscópio mais simples possível, que você mesmo 
pode construir para a verificação de carga elétrica estática em um corpo, é aquele 
em que você utiliza, por exemplo, uma pequena esfera de isopor suspensa por 
um fio de seda ou náilon. Nas imagens a seguir, você poderá observar a situação 
em que uma canaleta plástica de instalação elétrica é atritada em um pedaço de 
feltro e, após, é aproximada de um eletroscópio simples de pêndulo, fazendo com 
que a esfera de isopor fique deslocada e aproxime-se da canaleta eletrizada.
2 eletroeStática 19
Figura 2 - Eletrização por atrito e atração em eletroscópio de pêndulo
No exemplo apresentado, podemos ter a percepção de que a canaleta está 
carregada eletricamente, porém, não conseguimos determinar se a carga nela 
contida é positiva ou negativa. O fato de a esfera ser atraída é consequência do 
princípio básico da eletrostática, que afirma que cargas elétricas de mesmosinal 
se repelem e, cargas elétricas de sinais opostos, se atraem. Corpos eletricamente 
neutros são atraídos por corpos carregados com carga de qualquer sinal.
 SAIBA 
 MAIS
Para saber mais sobre como e quais as substâncias podem 
eletrizar-se, pesquise sobre a série Triboelétrica. Esta série 
nada mais é do que uma lista de materiais, identificando 
quais tem maior tendência de se tornarem positivamente ou 
negativamente carregados, a partir de um processo de ele-
trização por atrito. 
Ficou claro até aqui? Percebeu como exemplos simples podem demonstrar 
como acontece a eletrização? Vamos seguir para conhecer os materiais conduto-
res e isolantes.
2.3 materiaiS condutoreS e iSolanteS
Em materiais como os metais, por exemplo, algumas das cargas negativas po-
dem mover-se livremente. Em outros materiais, tais como, o vidro e o plástico, 
nenhuma carga negativa pode mover-se livremente. Por que isso acontece?
Para responder a esta pergunta, temos que direcionar novamente nossa aten-
ção ao átomo. Como vimos, os átomos são constituídos por prótons carregados 
positivamente, elétrons carregados negativamente e nêutrons eletricamente 
neutros. Os prótons e os nêutrons estão fortemente ligados em um núcleo cen-
tral, sendo que este exerce uma força de atração sobre os elétrons. 
eletroeletrÔnica aPlicada20
 VOCÊ 
 SABIA?
Dependendo da estrutura e a natureza elétrica do áto-
mo, os elétrons que se movem em órbitas mais externos 
do núcleo - e assim mais fracamente vinculados ao áto-
mo - podem se tornar livres. São os chamados elétrons 
livres.
Os materiais constituídos de átomos que permitam a existência de elétrons li-
vres são chamados de condutores. Alguns exemplos de condutores são: o cobre, 
o alumínio, o ferro (metais em geral) e algumas ligas metálicas.
Em contrapartida, existem materiais que são formados por átomos nos quais 
os elétrons estão fortemente vinculados ao núcleo. Desta forma, não permitindo 
a existência de elétrons livres. Estes são chamados de isolantes. O vidro, a borra-
cha, a cerâmica e o plástico são bons exemplos de materiais isolantes.
2.4 Potencial elétrico
No dia a dia percebemos, em diferentes situações, o efeito da gravidade. 
Quando erguemos uma caneta a uma determinada altura, esta estará sujeita a 
uma força gravitacional que dependerá da sua massa e da aceleração gravitacio-
nal. Assim que soltarmos a caneta, seu peso irá deslocá-la para baixo, realizando 
sobre a caneta o que na física se chama de trabalho. Este trabalho faz com que a 
caneta seja deslocada da sua altura inicial até o solo.
Na condição de repouso, diz-se que a caneta possui energia potencial, resul-
tante da altura e da ação da gravidade e, ao soltarmos a caneta, esta energia se 
transforma em cinética.
Esta discussão inicial vai ser importante para o entendimento do que vem a ser 
o potencial elétrico. Na eletricidade, também existe uma força que desloca as car-
gas elétricas de forma semelhante à ação da gravidade. Você já deve ter ouvido 
a expressão “os opostos se atraem”. É exatamente isso que ocorre com as cargas 
elétricas: cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e aquelas de sinais opostos, 
se atraem. Mas como ocorre este mecanismo de atração e repulsão entre cargas 
já que elas estão distantes umas das outras? 
Essa é uma boa pergunta! A “ação a distância” é explicada pelo que se conhe-
ce como campo elétrico. Qualquer carga elétrica, seja ela negativa ou positiva, 
cria no espaço ao seu redor uma “nuvem” que é capaz de atrair ou repelir outras 
cargas. Em qualquer ponto desse espaço, o campo tem intensidade, direção e 
sentido. Assim, quando uma carga q2 é colocada próxima a uma carga q1, estas 
interagem entre si por intermédio do campo elétrico que cada uma delas produz.
2 eletroeStática 21
Veja nas figuras a seguir, o campo elétrico de cargas negativas e positivas iso-
ladas, e o campo elétrico resultante quando temos duas cargas de mesmo sinal e 
de sinais opostos.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 3 - Campos elétricos 
As linhas que saem ou entram nas cargas são chamadas de linhas de força. 
Elas auxiliam na representação do espalhamento do campo elétrico. Nas regiões 
onde as linhas estão mais próximas, o campo elétrico é mais intenso e naquelas 
onde as linhas estão mais afastadas, o campo elétrico é menos intenso.
Para cada ponto do campo deste espaço, está associada uma grandeza escalar 
chamada potencial elétrico. Se tivermos uma carga positiva q1 em repouso e 
colocarmos uma carga q2, também positiva, em um ponto A próximo, a carga q1 
atuará sobre q2 por intermédio do campo e uma força de interação a transportará 
até o “final do campo” ou infinito. 
eletroeletrÔnica aPlicada22
 FIQUE 
 ALERTA Lembre-se que cargas de mesmo sinal se repelem. 
Esse “final do campo” é, por convenção, o referencial zero. A razão entre o tra-
balho realizado pela força elétrica para transportar a carga de A até o referencial 
zero e a carga transportada, define o potencial no ponto A. Matematicamente, 
fica da seguinte maneira. Observe!
= AA
W
V
q 
 
onde:
VA é o potencial elétrico no ponto A dado em volts [V];
WA é o trabalho realizado pela força de interação elétrica para transportar a 
carga do ponto A até o infinito dado em joules [J];
q é intensidade da carga elétrica transportada em coulombs [C].
Em outras palavras, o potencial elétrico quantifica a capacidade de realizar tra-
balho que uma carga adquire quando está imersa num campo elétrico.
 VOCÊ 
 SABIA?
Grandezas escalares são aquelas que não possuem dire-
ção e sentido, apenas intensidade.
2.5 diferença de Potencial
Para iniciar o estudo, pense que A e B são dois pontos de um campo elétrico 
gerado por uma carga Q, conforme mostra a próxima figura.
2 eletroeStática 23
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 4 - Campo elétrico gerado por uma carga Q e diferença de potencial entre os pontos A e B deste campo
Colocando-se uma carga positiva +q no ponto A, a força de repulsão FqA levará 
esta carga até o infinito, realizando sobre ela um trabalho WA. Da mesma forma, 
se a carga +q for colocada no ponto B, ela será repelida até o infinito, sob a ação 
da força FqB, sendo realizado sobre ela um trabalho WB. O potencial no ponto A 
será VA e, no ponto B, VB. A diferença entre VA e VB, ou diferença de potencial VAB, 
representa o trabalho realizado sobre a carga +q para transportá-la de A até B. 
Veja a equação!
− = ABA B
W
V V
q
Observe que a unidade da diferença de potencial é o volt (V). 
E o convite agora é para conhecer uma situação interessante sobre as cargas 
elétricas que acumulamos em nosso corpo. Veja mais no Casos e relatos!
caSoS e relatoS
A eletricidade estática
Carlos trabalha em uma empresa de equipamentos automotivos e per-
cebeu que, após manusear componentes elétricos, sentiu formigamen-
to nas mãos. Ao comentar o ocorrido com seu colega João, que estava 
fazendo um curso de eletrônica, o colega explicou que isso poderia es-
tar acontecendo pois o corpo humano pode acumular uma quantidade 
muito grande de cargas elétricas devido aos mais variados tipos de atrito 
produzidos entre o corpo e outros objetos quaisquer, como, por exem-
plo, com as roupas. 
eletroeletrÔnica aPlicada24
Mas o que Carlos não sabia era que o acúmulo dessas cargas no corpo 
tem um grande potencial de causar danos, parciais ou totais, aos mais va-
riados tipos de componentes eletrônicos, pois, ao tocar um componente 
desse tipo, as cargas elétricas são transferidas rapidamente ao compo-
nente, causando nas pessoas, apenas uma leve sensação de formigamen-
to, muitas vezes até imperceptível. João também explicou a Carlos que 
o potencial elétrico que estamos expostos, devido às cargas estáticas, é 
muito elevado, podendo chegar à ordem de milhares de volts. Quando 
tocamos um componente eletrônico, a descarga elétrica é muito rápida, 
porém, com uma corrente elétrica muito pequena. Essa corrente elétri-
ca é a responsável pela percepção que temos do choque elétrico, nes-se caso, muito menor do que se tocássemos um cabo energizado qual-
quer. Porém, para os microcircuitos dos equipamentos eletrônicos que 
trabalham com quantidades mínimas de energia e precisam ser muito 
sensíveis à menor variação na tensão, essa descarga elétrica de poten-
cial elevado pode causar sérios danos. Isso pode ocorrer sem ao menos 
tocarmos nesses equipamentos, pois, com um potencial tão elevado, o 
simples fato de aproximarmos nossa mão desses componentes, pode in-
duzir ao surgimento de um campo elétrico capaz de produzir também 
um dano no equipamento. Com as dicas do colega, Carlos passou a ter 
mais cuidado ao tocar em elementos elétricos. Além disso, ele adquiriu 
uma pulseira antiestática para descarregar as cargas estáticas.
Como você pôde ver no Casos e relatos, diante de tudo isso, ao realizarmos 
algum tipo de manutenção, instalação ou outra atividade qualquer que envol-
va os mais variados tipos de componentes eletrônicos, é fundamental que evi-
temos sempre tocar os componentes diretamente com a mão. Na necessidade 
de contato direto dos componentes com nossas mãos, é fundamental o uso de 
uma pulseira antiestática, devidamente aterrada, pois ela cumprirá a sua função 
de descarregar as cargas estáticas acumuladas em nosso corpo. Como mostra a 
figura a seguir. 
2 eletroeStática 25
iS
to
ck
ph
ot
o 
(2
0-
-?
)
Figura 5 - Pulseira antiestática
Fonte: Rubensomar (2009)
Portanto, fique atento ao tocar elementos elétricos com a mão! É comum en-
contrarmos em equipamentos eletrônicos, etiquetas com avisos sobre o risco da 
eletricidade estática.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 6 - Etiquetas informativas 
Agora você já sabe a diferença de potencial entre corpos elétricos não é mes-
mo? Gostou do assunto estudado? Aproveite para refletir sobre situações do seu 
cotidiano. É sempre importante aproximar a teoria e a prática para efetivar os 
conhecimentos!
eletroeletrÔnica aPlicada26
recaPitulando
Neste capítulo, estudamos a carga elétrica e entendemos como é possí-
vel eletrizar um material. Você viu que os conceitos de potencial elétrico 
e diferença de potencial são uma consequência direta da existência de 
cargas elétricas e do seu campo elétrico. Estes conceitos são o fundamen-
to para o estudo que virá a seguir sobre eletricidade. Prepare-se para uma 
nova etapa de aprendizado!
2 eletroeStática 27
Anotações:
conceitos de eletricidade
3
conceitos de eletricidade
Quando se trabalha com equipamentos variados de informática, fazendo alguma manuten-
ção ou instalação, uma das coisas mais importantes que você deve saber é se esse equipamento 
está ou não ligado à rede elétrica e se a rede está ou não energizada. Para compreender me-
lhor a importância de saber tais coisas, é fundamental que você possa ter o maior número de 
informações possíveis a respeito das grandezas elétricas envolvidas. Agora você é convidado a 
conhecer os objetivos de aprendizagem. Vamos lá!
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) entender a diferença entre corrente alternada e corrente contínua;
b) relacionar algumas grandezas elétricas matematicamente;
c) conhecer o procedimento de medição destas grandezas.
Antes de iniciar os estudos desse capítulo, que tal reunir motivação e autonomia? Lembre-se 
que essas são habilidades importantes para um aprendizado efetivo e prazeroso.
eletroeletrÔnica aPlicada30
3.1 corrente alternada (ca)
A corrente alternada (CA) é exatamente a corrente fornecida pelas concessio-
nárias de energia e tem esse nome porque, em um dado instante, ela tem um 
sentido e, no instante seguinte, possui o sentido contrário, variando seu sentido 
em 60 vezes por segundo (60 Hz), o que corresponde à frequência da rede elétrica 
no Brasil.
Nos circuitos de CA, o sentido da corrente se inverte periodicamente.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 7 - Representação da corrente alternada em um circuito
O principal motivo para o uso da CA está no fato de que a transmissão é mais 
fácil e mais econômica, pois ela pode ser aumentada ou reduzida facilmente e 
sem perda apreciável, utilizando-se, para isso, os transformadores. Nas estações 
geradoras de energia, a tensão alternada é elevada por transformadores e aplica-
da às linhas de transmissão. Quando as linhas chegam aos seus destinos, essa ten-
são é reduzida, também por transformadores, a valores que possam ser utilizados 
para iluminação e força. 
 VOCÊ 
 SABIA?
Comumente, equipamentos elétricos diferentes reque-
rem diferentes tensões para o seu perfeito funciona-
mento, e isso pode ser obtido facilmente por meio do 
uso de transformadores. 
3 conceitoS de eletricidade 31
Vale ressaltar que, quanto maior a tensão em uma linha de transmissão, maior 
será a sua eficiência.
As formas de onda da maioria das correntes alternadas correspondem a curvas 
alternadas suaves, que representam variações gradativas de tensão e de corrente, 
e são representadas por uma senoide, como mostra a figura a seguir.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 8 - Onda senoidal
Observando a onda da direita na figura anterior, vemos que ela forma um ciclo 
completo de CA e que, para cada ciclo completo, obtemos dois valores máximos, 
um para o ciclo positivo e outro para o ciclo negativo. A diferença entre o pico 
de ciclo positivo e o de pico negativo corresponde ao valor pico a pico da onda 
senoidal. Quando medimos a tensão de uma rede CA, o valor que encontramos 
corresponde ao valor da tensão eficaz ou RMS, VRMS, que pode ser calculada da 
seguinte forma. Acompanhe!
 
max
2
VVRMS =
A forma mais fácil de se medir a CA é usando um alicate amperímetro, como 
o da figura a seguir, pois, dessa forma, não é necessário abrir o circuito elétrico, 
bastando envolver a fiação com o anel do alicate.
eletroeletrÔnica aPlicada32
iS
to
ck
ph
ot
o 
(2
0-
-?
)
Figura 9 - Alicate amperímetro
Aqui você conheceu a corrente alternada (CA) e porque ela recebe esse nome. 
Vamos conhecer a corrente contínua? Esse será o próximo assunto. Continue 
atento!
3.2 corrente contínua
A corrente contínua (CC) é aquela em que o movimento das cargas elétricas 
ocorre sempre no mesmo sentido. Ela é muito importante para o funcionamento 
de circuitos eletrônicos, além de ser base de inúmeros equipamentos relaciona-
dos à informática.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 10 - Representação da corrente nos circuitos CC
3 conceitoS de eletricidade 33
Geralmente a CC é obtida por meio do uso de um retificador de tensão e filtro, 
que transformam a CA em CC.
Percebeu a diferença entre corrente alternada e corrente contínua? Saiba ago-
ra sobre as grandezas físicas e elétricas. 
3.3 grandezaS fíSicaS e elétricaS
3.3.1 Tensão eléTrica
A grandeza elétrica denominada tensão elétrica está relacionada com a dife-
rença de potencial (ddp) que existe entre dois pontos quaisquer de uma rede elé-
trica ou equipamento. Como foi visto, é essa diferença de potencial que permite 
ocorrer o movimento das cargas elétricas nos condutores. 
 FIQUE 
 ALERTA
Se não existir uma diferença de potencial, não haverá mo-
vimento das cargas.
Para que você possa compreender facilmente o conceito de tensão, faremos 
uso de uma analogia bem simples: imagine um rio qualquer que você conhe-
ça. O fluxo da água nesse rio, só ocorre porque existe um desnível no mesmo. 
Na rede elétrica, esse desnível é representado pela tensão da rede elétrica e sua 
unidade é dada em volts, por se tratar de uma diferença de potencial. Em uma 
tomada elétrica residencial qualquer, temos dois condutores elétricos sujeitos a 
diferentes potenciais elétricos. Um desses potenciais é de 220 V ou 127 V. Sendo 
que, a relação entre ambas é igual a √3 e dependendo da tensão da rede elétrica 
disponibilizada pela concessionária de energia, o outro potencial é nulo. Quando 
um equipamento qualquer é ligado nessa tomada e tem o seu circuito fechado, 
temos uma ddp estabelecida. Nas tomadas de saída de estabilizadores, a tensão 
é iguala 110 V.
Agora, você é convidado a conhecer um relato sobre a identificação da pre-
sença de potencial elétrico em uma tomada elétrica, por meio da utilização de 
uma chave teste. Acompanhe!
eletroeletrÔnica aPlicada34
caSoS e relatoS
Identificando a presença de potencial elétrico em uma tomada
Vinicius havia iniciado no setor de manutenção de uma empresa de tec-
nologia há poucas semanas. Sua primeira tarefa foi revisar a instalação 
elétrica da bancada de teste de placas, pois a mesma estava em desuso já 
há algum tempo. Mais especificamente, deveria ser verificado se existia 
tensão nas tomadas da bancada. Uma forma simples de se verificar se 
existe tensão nos terminais de uma tomada é por meio da utilização de 
uma chave de fenda especial denominada “chave teste”. Quando inseri-
da em um terminal com potencial e tocada na extremidade oposta com 
a mão, como mostrado nas figuras Fase e Neutro, do capítulo 5, ela acen-
derá uma lâmpada existente em seu interior e, quando o terminal possuir 
potencial nulo, a lâmpada não acenderá.
Sabendo disso, Leonardo pegou a chave teste da maleta de ferramentas 
e verificou a existência de potencial nos terminais de todas as tomadas 
da bancada. 
Lembre-se que a chave teste, assim como todas as ferramentas para uso em 
eletricidade, deve ser certificada pelo INMETRO e deve conter a tensão de isola-
ção estampada na própria ferramenta. 
3.3.2 correnTe eléTrica
A grandeza denominada corrente elétrica está associada à quantidade de 
cargas elétricas que circulam em um condutor elétrico, por unidade de tempo. 
Quanto maior a corrente elétrica, maior a quantidade de cargas elétricas. A unida-
de que representa a corrente elétrica é o ampere (símbolo A). 
 VOCÊ 
 SABIA?
A corrente elétrica é uma das grandezas elétricas mais 
importantes, pois, é a partir dela que se faz todo o di-
mensionamento de uma rede elétrica. 
3 conceitoS de eletricidade 35
Sabendo-se que um equipamento consumirá energia através da corrente elé-
trica, podemos protegê-lo contra curtos-circuitos e aquecimentos excessivos, que 
ocorrem devido a sobrecargas no circuito, utilizando dispositivos de segurança, 
denominados disjuntores.
3.3.3 PoTência eléTrica
A grandeza elétrica denominada potência elétrica está associada à capacidade 
do equipamento de converter energia elétrica em outra forma qualquer de ener-
gia. A potência elétrica pode ser determinada através da equação a seguir:
P = I . V
onde: 
P é a potência em watts [W];
I é a corrente em amperes [A];
V é a tensão da rede elétrica em volts [V].
 FIQUE 
 ALERTA
Quando, por engano, ligamos em 220 V um equipamento 
cujo funcionamento deve ser em 110 V, produzimos neste 
uma sobretensão, pois, em 220 V, a corrente que circulará 
no equipamento será dobrada e, dessa forma, a potên-
cia dissipada no equipamento irá tornar-se quatro vezes 
maior.
3.3.1 energia consumida
A energia elétrica consumida por um equipamento dependerá da potência 
desse equipamento e do tempo de utilização do mesmo. Podemos calcular a 
energia consumida através da equação a seguir. Veja:
eletroeletrÔnica aPlicada36
E = P . Δt
onde:
E é a energia em quilowatt-hora [kWh];
P é a potência em quilowatt [kW];
∆t é o intervalo de tempo em funcionamento do equipamento em horas [h].
3.3.2 Frequência
Frequência é um termo que está associado à repetição de um evento em um 
certo intervalo de tempo. Com que frequência, por exemplo, você escova seus 
dentes? Três vezes ao dia? Quatro vezes ao dia? No caso da eletricidade, temos 
interesse em conhecer a frequência da corrente alternada.
Vimos que a forma de onda da corrente alternada é a de uma senoide. O tem-
po necessário para que ocorra um ciclo completo da senoide é chamado de perí-
odo e é medido em segundos [s].
T
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 11 - Onda senoidal e seu período
A frequência, ou número de ciclos por segundo da senoide, é determinada 
pelo inverso do seu período T, cuja unidade é o hertz [Hz].
=
1
f
T
3 conceitoS de eletricidade 37
A velocidade de variação do ângulo da senoide em um ciclo também resulta 
em uma medida de frequência, chamada de frequência angular, cuja unidade é 
o radianos por segundo [rad/s]. Ela é calculada da seguinte maneira: 
πω = 2
T
As duas formas de se medir a frequência, por ciclos por segundo e a angular, 
estão relacionadas apenas por um fator multiplicativo. 
ω π= 2 f
3.3.3 resisTência eléTrica
A resistência elétrica está associada à dificuldade criada para a passagem da 
corrente elétrica. Essa dificuldade poderá estar vinculada a algumas caracterís-
ticas que constituem a rede elétrica, como por exemplo: o tipo de material que 
constitui os condutores elétricos; o comprimento total da rede elétrica instalada 
e, também, a área de secção transversal do condutor. 
 FIQUE 
 ALERTA
De qualquer modo, é muito importante que a rede elétrica 
seja bem dimensionada para que não ocorra sobrecarga e, 
havendo perdas de energia por aquecimento até um pos-
sível curto-circuito devido ao derretimento do revestimen-
to de proteção dos fios condutores.
Os resistores são componentes elétricos que têm a finalidade de oferecer uma 
resistência elétrica pré-estabelecida, de modo a limitar a corrente elétrica num 
determinado ponto de um circuito. A unidade desta grandeza elétrica é o ohm 
[Ω]. Quanto maior o valor da resistência, maior a oposição (dificuldade) imposta 
ao fluxo de corrente. Na figura que segue, você verá alguns resistores típicos.
eletroeletrÔnica aPlicada38
H
em
er
a 
(2
0-
-?
)
Figura 12 - Resistores
 VOCÊ 
 SABIA?
O resistor não armazena energia, apenas a dissipa na 
forma de calor. Por isso, em um chuveiro elétrico obte-
mos a água quente, pois é a sua resistência elétrica que 
fornece o calor necessário.
Pa
ul
uc
y 
El
et
ro
s 
(2
0-
-?
)
3 conceitoS de eletricidade 39
Além de sua resistência elétrica, a dissipação de potência é outra especificação 
importante de um resistor. Ela determina a capacidade que um resistor possui em 
dissipar o calor gerado pela passagem da corrente elétrica para o meio ambiente 
que o rodeia. São fabricados comercialmente nas potências de: 1/32W, 1/16W, 
1/8W, 1/4W, 1/3W, 1/2W, 1W, 2W, 3W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 50W, etc.
 VOCÊ 
 SABIA?
Normalmente, o tamanho do resistor cresce com o au-
mento da capacidade de dissipar a potência. Todavia, 
o surgimento de novas tecnologias de fabricação tem 
contrariado esta regra.
Atualmente, há resistores capazes de dissipar 2W, cujas dimensões são muito 
próximas àquelas dos resistores de 1/4W, construídos com tecnologias mais an-
tigas.
A simbologia que é utilizada em circuitos elétricos e eletrônicos é apresentada 
a seguir.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 13 - Simbologia do resistor
3.3.4 caPaciTância
É a grandeza que determina a capacidade de um determinado material 
armazenar cargas elétricas. Sua unidade é o farad [F]. Mas o que é o capacitor? É 
o componente elétrico onde se verifica mais comumente a propriedade da capa-
citância. 
Ele é composto de lâminas condutoras isoladas entre si, chamadas de placas, e 
por um dielétrico (elemento isolante). As cargas são armazenadas nas placas sob 
a forma de um campo elétrico. 
 FIQUE 
 ALERTA
Lembre-se que, quando armazenamos cargas, armazena-
mos energia potencial. 
eletroeletrÔnica aPlicada40
+q -q
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 14 - Campo elétrico em um capacitor carregado
Além de servirem como armazenadores de energia, os capacitores têm outras 
aplicações. Como exemplo, eles constituem elementos vitais nos circuitos, com 
os quais sintonizamos os receptores de rádios. Outro exemplo, os capacitores mi-
croscópicos formam os bancos de memórias dos computadores. Os campos elé-
tricos nestes minúsculos dispositivos são significativos não só pela energia arma-
zenada, mas também, pela informação “liga/desliga” que a presença, ou ausência 
deles, proporciona.
Os capacitores se apresentam em uma grande variedade de tamanhose for-
mas, conforme pode ser visto a seguir.
H
em
er
a 
(2
0-
-?
)
Figura 15 - Capacitores
3 conceitoS de eletricidade 41
Em um diagrama elétrico ou eletrônico, a simbologia utilizada para represen-
tar o capacitor é mostrada na figura seguinte. O capacitor polarizado à direita 
poderá armazenar cargas, desde que seja respeitada a sua polaridade. 
Não polarizado Polarizado
+
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 16 - Simbologia do capacitor
Pode-se perceber que sua simbologia é inspirada na sua arquitetura, ou seja, 
duas placas condutoras correspondendo aos dois traçados paralelos e um vazio 
entre eles, correspondendo ao dielétrico.
 VOCÊ 
 SABIA?
Durante o processo de carga, o capacitor de uma bate-
ria portátil em uma câmera fotográfica, por exemplo, 
acumula carga com lentidão, criando assim, um campo 
elétrico, neste período. A manutenção do campo e de 
sua energia potencial ocorre até o momento em que 
acontece a rápida liberação da energia, durante a curta 
duração do flash. 
Para se carregar um capacitor, deve-se colocá-lo em um circuito elétrico que 
contenha uma bateria. Você sabe o que é um circuito elétrico? É um caminho por 
meio do qual uma corrente elétrica pode fluir. E uma bateria? É um dispositivo 
que mantém uma certa diferença de potencial entre seus terminais (pontos nos 
quais a corrente pode entrar na bateria ou sair dela) por causa de reações eletro-
químicas. A figura a seguir, mostra, à sua esquerda: uma chave S, um capacitor C 
e os fios de ligação que conectam os componentes à bateria B. Este arranjo de 
componentes define um circuito, mostrado na forma de esquemático, à direita 
da figura. Observe o exemplo.
eletroeletrÔnica aPlicada42
(a) (b)
Terminal
V
B
l h
C
Terminal
S
- +
h l
C
S
- +
B
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 17 - Circuito de carga de um capacitor
A carga do capacitor é iniciada assim que a chave S é fechada. A partir deste 
momento, a corrente elétrica flui do terminal de potencial mais alto da bateria 
para a placa h do capacitor; e da placa l do capacitor para o terminal de potencial 
mais baixo da bateria. Em um pequeno intervalo de tempo, o fluxo de carga ori-
gina uma carga +q sobre a placa h; uma carga –q sobre a placa l e uma diferença 
de potencial V entre as duas placas. Esta é a mesma diferença de potencial V que 
existe entre os terminais da bateria. Além disso, a placa de potencial mais alto do 
capacitor é a placa h, que está ligada diretamente ao terminal mais alto da bateria; 
e a placa de potencial mais baixo, é a placa l, ligada ao terminal de potencial mais 
baixo. Assim que V é estabelecida entre as placas, a corrente cessa e o capacitor 
fica completamente carregado, com uma carga q e uma diferença de potencial V.
3.4 indutância
A indutância é uma grandeza verificada no componente elétrico chamado in-
dutor, bobina ou enrolamento. 
G
et
ty
 Im
ag
es
 (2
0-
-?
)
H
em
er
a 
(2
0-
-?
)
Figura 18 - Enrolamento ou bobina
3 conceitoS de eletricidade 43
Quando sujeito a um gerador de tensão contínua, o efeito deste enrolamento 
é provocar uma resistência elétrica ao fluxo de corrente. Essa, diretamente pro-
porcional ao comprimento do condutor (fio) e inversamente proporcional à seção 
do mesmo. Devido aos princípios do eletromagnetismo, ao redor do condutor, 
forma-se um campo magnético, conforme mostra a figura seguinte.
Corrente no condutor
Limalha de ferro
Papelão
+
-
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 19 - Campo magnético ao redor de um condutor sujeito à corrente contínua
Porém, quando o gerador é de corrente alternada, efeitos bem distintos são 
verificados no condutor. Para entender estes efeitos, teremos de falar um pouco 
sobre eletromagnetismo.
 VOCÊ 
 SABIA?
Sempre que uma corrente elétrica circula em um condu-
tor, forma-se, ao seu redor, um campo magnético. 
O campo magnético é a região pela qual o condutor exerce sua influência de 
atração ou repulsão. Esse mesmo efeito é verificado em um imã. Da mesma forma 
como no campo elétrico, linhas de força são utilizadas para representar sua região 
de ação, como pode ser visto na próxima figura.
eletroeletrÔnica aPlicada44
N S
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 20 - Linhas de campo magnético ao redor de um imã
Perceba que, as linhas formam curvas fechadas, saindo do imã pelo pólo norte 
e entrando nele pelo pólo sul.
No caso de um enrolamento, as linhas do campo magnético estão mais con-
centradas e formam uma estrutura semelhante a um imã. Por isso, este tipo de 
arranjo é também chamado de eletroímã.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 21 - Linha do campo magnético em um enrolamento (eletroímã)
Este campo magnético é capaz de induzir tensão na próxima bobina, se esta 
for sujeita à tensão alternada ou a variações rápidas de corrente, através do fio. A 
indutância quantifica a capacidade do condutor de induzir tensão em si mesmo 
quando a sua corrente varia.
3 conceitoS de eletricidade 45
Matematicamente, tem-se:
=
∆
LvL
i
onde:
vL é a tensão induzida na bobina;
Δi é a variação de corrente;
L é a indutância do enrolamento dada em henrys [H].
A principal finalidade do indutor é armazenar energia no seu campo magnéti-
co. Filtros, circuitos sintonizáveis e transformadores são casos onde ele é utilizado.
Na prática, encontramos indutores fixos e variáveis e, via de regra, com nú-
cleo - que nada mais é do que uma estrutura sob a qual o fio é enrolado. Ele tem 
influência no formato da bobina e faz com que o fluxo magnético se concentre 
boa parte no núcleo, que deve ser um material ferromagnético. Há, basicamente, 
dois materiais magnéticos empregados na fabricação de núcleos para indutores. 
Conheça cada um deles!
a) Núcleo de ferro: largamente utilizado em circuitos de força, onde a frequên-
cia utilizada é, geralmente, 60Hz.
b) Núcleo de ferrite: utilizado em circuitos de alta frequência, geralmente aci-
ma de 10kHz.
Em circuitos elétricos e eletrônicos, a simbologia do indutor assemelha-se à 
forma construtiva da bobina, como pode ser visto na figura a seguir.
D
'im
itr
e 
Ca
m
ar
go
 (2
01
1)
Figura 22 - Simbologia do indutor
eletroeletrÔnica aPlicada46
3.4.1 imPedância
Quando um circuito composto unicamente por resistores é conectado a uma 
fonte CC ou CA, a oposição total que esse tipo de circuito apresenta à passagem 
da corrente é denominada de resistência total. Entretanto, em circuitos CA que 
apresentam resistências conectadas a capacitores e indutores, a expressão “resis-
tência total” não é aplicável, mas sim, impedância total.
Mais especificamente, a impedância é a oposição à passagem da corrente elé-
trica CA que um dado elemento ou circuito impõe, cuja unidade é o ohm [Ω]. A 
resistência, como foi visto, contribui com sua resistência elétrica para tal efeito, já 
capacitores e indutores contribuem com uma propriedade chamada reatância. 
A reatância, por tratar-se de oposição à corrente elétrica, tem também dimen-
são de ohms. No caso do capacitor, é chamada de reatância capacitiva (XC) e, no 
caso do indutor de reatância indutiva, de XL. Matematicamente, são definidas da 
seguinte maneira. Veja!
π= 2LX fL
π
=
1
2c
X
fC
 
A reatância é dependente da frequência. Para o indutor, a relação é diretamen-
te proporcional, ou seja, o aumento da frequência CA faz com que a reatância 
também suba. Já para o capacitor, a relação é inversamente proporcional, fazen-
do com que o aumento de frequência CA provoque a redução da reatância.
3.4.2 TemPeraTura
Estamos acostumados a associar a noção de temperatura às sensações de 
quente e frio, certo? Sabe-se, porém, que a temperatura de um corpo é tanto 
maior quanto mais intensa é a agitação de suas partículas (átomos ou moléculas). 
Para medi-la, utiliza-se o termômetro.
3 conceitoS de eletricidade 47
Sp
ik
e 
M
aff
or
d 
(2
0-
-?
)
 VOCÊ 
 SABIA?
O primeiro medidor de temperatura foi o termoscópio, 
construído por Galileu em 1592. A substância escolhida 
paraconstruir um termômetro pode ser um gás, um 
líquido ou um sólido que possua propriedades que va-
riem com a temperatura. Essas são denominadas subs-
tâncias termométricas.
Para medir a temperatura, os termômetros são colocados em contato térmico 
com o sistema cuja temperatura se deseja medir.
O termômetro de uso cotidiano utiliza um líquido como substância termo-
métrica (mercúrio, álcool, tolueno, etc). A propriedade de dilatação do líquido 
é utilizada como propriedade termométrica. São constituídos por um tubo fino 
(capilar) e um bulbo que contém o líquido. Quando a temperatura varia, o líquido 
dilata ou contrai, permitindo atribuir à cada altura, um número na escala escolhi-
da, o que indicará a temperatura correspondente. Esses termômetros são válidos 
dentro do intervalo de temperaturas para as quais o líquido utilizado mantém o 
estado líquido.
As escalas termométricas mais utilizadas são: celsius, fahrenheit (utilizada nos 
países de língua inglesa) e kelvin. A figura a seguir mostra a relação entre estas 
escalas. 
eletroeletrÔnica aPlicada48
212º
32º
K C F
373
273
100
100º
0º
100 180
Jú
lia
 P
el
ac
hi
ni
 F
ar
ia
s 
(2
01
1)
Figura 23 - Relação entre as diferentes escalas termométricas
3.4.3 umidade
Ouvimos falar sobre umidade diariamente nas notícias de meteorologia. Pois 
saiba que a umidade é o que provoca aquela sensação estranha de ar pesado e 
úmido que sentimos em alguns dias de verão. 
Podemos medir a umidade de várias maneiras diferentes, mas a umidade re-
lativa é a mais comum. Porém, para entendermos a umidade relativa, é preciso 
compreender a umidade absoluta antes. Vamos lá?
A umidade absoluta é a massa de vapor d’água dividida pela massa de ar 
seco em um volume de ar a uma temperatura específica. Quanto mais quente o 
ar, mais água ele comporta. 
Já a umidade relativa, é a razão entre a umidade absoluta atual e a maior umi-
dade absoluta possível (que depende da temperatura atual do ar). Quando os 
instrumentos indicam umidade relativa de 100%, isso quer dizer que o ar está 
totalmente saturado, com vapor d’água e, não podendo conter nem um pouco 
a mais de umidade, cria a possibilidade de chuva. Mas isso não significa que a 
umidade relativa deva ser de 100% para que chova - basta que seja 100% onde 
as nuvens estão se formando. Enquanto isso, a umidade relativa próxima ao solo 
pode ser muito menor.
Somos muito sensíveis à umidade, já que a pele precisa do ar para se livrar da 
umidade que nossos corpos produzem. O processo de transpiração do corpo é 
uma forma de mantê-lo frio e permanecer com a temperatura atual. E se o ar tiver 
umidade relativa de 100%, esse suor não irá evaporar no ar, o que faz com que 
o clima pareça estar muito mais quente do que a temperatura indicada nos ter-
mômetros e nos noticiários. Caso a umidade relativa esteja baixa, sentimos que a 
temperatura está muito menor que a temperatura real porque nosso suor evapo-
ra facilmente e nos resfria. Por exemplo, se a temperatura do ar estiver em 24ºC e 
a umidade relativa estiver em 0%, a temperatura do ar parecerá estar a 21ºC para 
os nossos corpos. No entanto, se a temperatura do ar for de 24ºC e a umidade 
relativa for de 100%, vamos achar que a temperatura é de 27º C.
3 conceitoS de eletricidade 49
 VOCÊ 
 SABIA?
As pessoas costumam sentirem-se mais confortáveis 
quando a umidade relativa do ar está por volta de 45%. 
Equipamentos como umidificadores e desumidificado-
res ajudam a manter a umidade de locais fechados em 
um nível confortável. 
Quantas informações importantes sobre as grandezas físicas e elétricas, você 
concorda? E você já ouviu falar na lei de Ohm? Então siga em frente para saber 
mais!
3.5 lei de ohm
A lei de Ohm (sobrenome do físico alemão que formulou tal lei) estabelece 
que a tensão sobre um resistor é diretamente proporcional à corrente que o atra-
vessa. A constante de proporcionalidade é o valor da resistência do resistor, em 
“ohms”. Matematicamente, esta relação é expressa como:
V = R . I
Onde:
V: tensão sobre o resistor em volts [V];
I: corrente que atravessa o resistor em ampéres [A];
R: resistência do resistor da em ohms [Ω].
Como exemplo, suponha um resistor de resistência 12 Ω que foi submetido a 
uma tensão de 24 V. A intensidade de corrente que passa pelo resistor é 2 A.
A equação anterior indica que a relação entre a tensão e a corrente em um 
resistor é linear, ou seja, um aumento na corrente provoca um aumento propor-
cional na tensão. 
O próximo assunto é o multímetro. Você sabe qual sua utilização? Então siga 
em frente para descobrir! 
eletroeletrÔnica aPlicada50
3.6 multímetro
Para fazer a verificação de cada uma das grandezas elétricas anteriormente 
descritas, existe um equipamento específico. Para medir-se a tensão de uma rede 
elétrica, usamos um voltímetro. E para a medição da corrente elétrica, podemos 
utilizar um alicate amperímetro. Para a medição da potência, utilizamos um me-
didor de potência, também chamado de wattímetro. Os medidores de energia 
elétrica, comumentemente chamados de “relógios de luz”, são os dispositivos 
utilizados para verificação do consumo de energia. Para a medição da resistência 
elétrica, utilizamos um aparelho chamado ohmímetro.
Existe um aparelho chamado multímetro, capaz de realizar a medição das 
grandezas elétricas básicas: tensão, corrente e resistência. Porém, é comum en-
contrarmos multímetros que disponibilizam outras funções, como: medição de 
continuidade elétrica, teste de diodos e teste de transistores.
A seguir, você verá uma imagem de um multímetro digital. O fato de o multí-
metro ser digital implica que parte do processamento necessário para apresentar 
o resultado da medição é realizada por circuitos digitais. Com relação ao uso, a 
leitura da medição pelo usuário é muito simples, se comparada à de um instru-
mento analógico, isto pelo fato do valor lido ser diretamente apresentado por 
meio de um display de cristal líquido (LCD). Observe!
Figura 24 - Multímetro digital, fabricante Icel, modelo MD-6110
3 conceitoS de eletricidade 51
 FIQUE 
 ALERTA
É preciso ter muita atenção e cuidado, pois, para cada tipo 
de grandeza é necessário que o equipamento seja ligado 
de forma adequada. Do contrário, corremos o risco de da-
nificar nosso equipamento. 
Basicamente, as partes que compõem um multímetro são o display, o seletor e 
os bornes, descritos, em detalhes, a seguir.
a) Display: tem por função apresentar o valor lido da grandeza que se está 
medindo. Um ponto é utilizado para representar a vírgula, no caso de uma 
medida não inteira. Uma especificação importante de um multímetro que 
está diretamente relacionada ao display é o número de dígitos que são 
utilizados para indicar a medição. Quanto mais dígitos, maior a exatidão do 
equipamento.
Figura 25 - Display de um multímetro digital
Figura 26 - Exemplo de exibição do resultado de uma medição
b) Seletor: é utilizado para a escolha do tipo de medidor que se deseja utilizar 
(amperímetro, voltímetro, ohmimetro) e, eventualmente, a escala.
eletroeletrÔnica aPlicada52
Figura 27 - Seletor de um multímetro
A escala desempenha um papel fundamental na medição. Seu ajuste tem efei-
to nos seguintes fatores:
a) gama de valores que poderão ser medidos (no máximo pode-se medir o 
valor dado pela escala);
b) interpretação do valor indicado pelo instrumento;
c) número de dígitos após a vírgula (ponto);
d) incerteza na medição (dúvida).
Para a interpretação do valor lido pelo multímetro, deve-se sempre consultar a 
escala que está sendo utilizada. Veja os exemplos a seguir, para entender melhor.
Tabela 1 - Interpretação do valor indicado pelo multímetro (medição de corrente)
VALOR INDICADO NO 
Display ESCALA
VALOR MEDIDO DA CORRENTE 
(LEITURA)
82.0 200mA 82,0mA
1.82 20A 1,82A
8.18 20mA 8,18mA
Tabela 2 - Interpretação do valor indicado pelo multímetro (medição de tensão) 
VALOR INDICADO NO 
Display ESCALA
VALOR MEDIDO DA RESISTêNCIA 
(LEITURA)
82.0 200V 82,0V
820 1000V 820V82.2 200mV 82,2mV
8.18 20V 8,18V
3 conceitoS de eletricidade 53
c) Bornes (terminais de ligação): neles são conectadas as ponteiras de teste do 
multímetro.
Figura 28 - Bornes
Figura 29 - Ponteiras
Fique atento, pois a ponteira preta, na maioria das medidas, é conectada ao 
borne “COM”. Já a ponteira vermelha, é conectada ao borne correspondente à me-
dida que se deseja fazer. Veja os exemplos apresentados nas figuras a seguir.
eletroeletrÔnica aPlicada54
Figura 30 - Ponteiras conectadas para medição de tensão CA/CC, resistência, frequência e capacitância
Figura 31 - Ponteiras conectadas para medição de corrente CA/CC da ordem de miliamperes
fo
tó
gr
af
o
Figura 32 - Ponteiras conectadas para medição de corrente CA/CC da ordem de amperes
3 conceitoS de eletricidade 55
 SAIBA 
 MAIS
O osciloscópio é um dos equipamentos mais utilizados em 
laboratórios, no desenvolvimento de circuitos e sistemas 
eletrônicos. Ele permite a visualização de sinais elétricos em 
uma tela, mostrando como a amplitude destes sinais varia 
em função do tempo. Utilize um buscador na web e procu-
re por “simulador de osciloscópio”. Você encontrará várias 
aplicações em Java que emulam o funcionamento deste 
instrumento.
Quantos aparelhos importantes são necessários para medir as grandezas elé-
tricas básicas (tensão, corrente e resistência), não é mesmo? Você já utilizou al-
gum deles? Agora você já pode aplicar seus conhecimentos! 
recaPitulando
Nesse capítulo, você estudou a diferença entre corrente alternada e cor-
rente contínua, conheceu as principais grandezas elétricas e relacionou 
as grandezas: corrente, tensão e resistência, por meio da lei de Ohm. O 
estudo foi finalizado com a apresentação do multímetro, que é um im-
portante instrumento de medição na área de eletricidade e eletrônica. Na 
próxima etapa, você conhecerá conceitos de eletrônica. Reúna dedicação 
e autonomia e siga em frente!
conceitos de eletrônica
4
conceitos de eletrônica
Você sabia que a eletrônica trata da aplicação de componentes semicondutores para o ma-
nuseio de sinais, na sua grande maioria, de pequena potência? É verdade! O semicondutor é 
um material que possui características particulares, que o fazem comportar-se, ora como um 
isolante, ora como um condutor. Essa particularidade, aliada à capacidade de integração (mi-
niatuarização) de componentes baseados nestes materiais, fez com que, praticamente, toda 
tecnologia que dispomos hoje em dia, tenha como alicerce a eletrônica.
Duas são as áreas da eletrônica, as quais são chamadas de analógica e digital. Vamos saber 
mais sobre cada uma delas? A primeira, faz uso de diodos, transistores e componentes similares 
a estes dois, para o controle contínuo de sinais de tensão e corrente. Alguns exemplos da apli-
cação da eletrônica analógica são: circuitos amplificadores, filtros, no-breaks, estabilizadores 
e fontes. Já a segunda, faz uso de circuitos integrados (CIs), que executam funções lógicas e 
respondem com sinais que possuem somente duas amplitudes. Computadores, telefones ce-
lulares, monitores e TVs são exemplos de aparelhos que fazem uso da eletrônica digital. Na 
verdade, boa parte dos equipamentos faz uso destas duas áreas da eletrônica. Vamos conhecer 
os objetivos de aprendizagem desse capítulo? Confira!
Ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) conhecer os sistemas de numeração binário e hexadecimal;
b) operar a conversão de base;
c) conhecer enunciados da álgebra de Boole; 
d) entender o princípio de funcionamento de transformadores;
e) conhecer os tipos de geradores;
f) entender o princípio de funcionamento de diodos e transistores.
Agora, você é convidado a iniciar essa importante etapa do seu projeto de aprendizagem. 
Embarque nessa trajetória e explore todas as fontes de conhecimento aqui apresentadas.
eletroeletrÔnica aPlicada58
4.1 PrincíPioS de eletrÔnica digital
O estudo introdutório da eletrônica digital tem como base o entendimento 
dos sistemas de numeração dentre os quais, o sistema binário é o mais importan-
te. Já a lógica combinacional, tem como base as operações elementares realiza-
das por circuitos lógicos, chamados de portas lógicas.
 VOCÊ 
 SABIA?
Graças ao sistema de numeração binário, é possível a 
representação de imagens e áudio por meio de uma se-
quência de dígitos, que pode ser entendida e processa-
da pelos microprocessadores de placas de áudio e vídeo 
em computadores e televisores digitais.
As operações lógicas estabelecem regras para a tomada de decisão de um cir-
cuito lógico. As operações básicas são do tipo “OU”, “E”, e “NÃO”, e podem ser 
representadas e implementadas por portas lógicas.
4.1.1 sisTemas de numeração 
Acredita-se, que a necessidade de criação de números veio com a necessidade 
de contar. Seja o número de animais, alimentos, ou coisas do tipo. Como a evolu-
ção nos legou algumas características, como os cinco dedos em cada mão e cinco 
dedos em cada pé, seria muito natural que os primeiros sistemas de numeração 
fizessem uso da base 10 (decimal).
O sistema de numeração normalmente utilizado - o sistema decimal -, apre-
senta dez dígitos (algarismos), que são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. No sistema decimal, 
10 é a base do sistema e seu dígito máximo é 9.
Independente da base utilizada, um número pode sempre ser decomposto 
em uma soma, a qual leva em conta o algarismo e o seu peso (base elevada a uma 
dada potência). Veja a figura a seguir. 
Lu
iz
 M
en
eg
he
l (
20
11
)
4 conceitoS de eletrÔnica 59
Nesta generalização, Y vale 0 para o primeiro dígito à direita da vírgula, 1 para 
o segundo dígito e, assim por diante. Para esquerda da vírgula, Y passa a valer -1, 
para o primeiro dígito; -2 para o segundo e, assim por diante. Acompanhe um 
exemplo!
241,6210 = 2 x 10
2 + 4 x 101 + 1 x 100 + 6 x 10-1 + 2 x 10-2
 = 200 + 40 + 1 + 0,6 + 0,02
 = 241,6210
Para que não haja dúvida sobre qual base está sendo utiliza, é comum escre-
ver-se o número com sua base como subscrito logo à direita, conforme o exemplo 
que você conheceu. Em regra geral, quando não é informada a base, fica implícito 
que a base é 10.
4.1.2 sisTema de numeração binário
Neste sistema de numeração, é utilizada a base 2 para representar os números. 
Os dígitos 0 e 1 são os únicos algarismos deste sistema.
O sistema binário é de grande importância, pois apresenta correspondência 
direta com os estados de um sistema digital, como um computador. Por exemplo: 
para o dígito 0, pode-se atribuir o valor de tensão 0V e, para o dígito 1, pode-se 
atribuir o valor de tensão de 5V.
Quando o número binário possui somente um dígito, este é chamado de bit. 
Esta é a abreviação para BInarydigiT. Já um número que for constituído por uma 
sucessão de 8 dígitos, ou 8 bits, é chamado de byte. Vamos a mais um exemplo.
11001001 (palavra binária de 8 bits ou 1 byte)
1 (palavra binária de 1 bit)
1001001111000011 (palavra binária de 16 bits ou 2 bytes)
O sistema de numeração binário possui equivalência com o sistema decimal. 
Para que possamos determinar o número decimal que corresponda a um certo 
número binário, devemos proceder à conversão de binário para decimal, exem-
plificada a seguir:
eletroeletrÔnica aPlicada60
10011012 = 1 x 2
6 + 0 x 25 + 0 x 24 + 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20
 = 64 + 0 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1
 = 7710
4.1.3 sisTema de numeração hexadecimal
Este sistema possui base 16, portanto é composto por 16 dígitos distintos, que 
são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. A tabela a seguir mostra a equivalência 
entre a base 10, 2 e 16, em uma contagem de 0 a 15 em decimal. Confira!
Tabela 3 - Relação entre os sistemas decimal, binário e hexadecimal
DECIMAL BINáRIO hExADECIMAL
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
A regra para conversão de hexadecimal para decimal é a mesma da