29 Instrumentação Eletrônica Básica

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INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA BÁSICA 
 
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Instrumentação Eletrônica Básica 
Nenhum circuito elétrico ou eletrônico pode funcionar sem um gerador de corrente elétrica. Os 
geradores nada mais são que baterias, pilhas ou fontes de alimentação. Possuem dois terminais, 
sendo um positivo e um negativo. O terminal positivo é aquele por onde sai a corrente, e o negativo é 
aquele por onde entra a corrente. 
Toda bateria tem uma voltagem especificada. As pilhas, por exemplo, têm 1,5 volts. Também são 
bastante populares as baterias de 9 volts. Hoje em dia encontramos vários tipos de bateria com 
diversas voltagens, inclusive recarregáveis. É o caso das baterias de telefones celulares. 
Resistor 
 
Resistores. 
Este é o mais básico componente eletrônico. Muitos o chamam erroneamente de resistência. Ainda 
assim o público leigo usa termos como a resistência do chuveiro elétrico, resistência do aquecedor. 
Esses dispositivos são resistores formados por fios metálicos com resistência baixa. Ao serem ligados 
em uma tensão elétrica, são atravessados por uma elevada corrente, resultando em grande dissipação 
de calor. Note que nas resistências desses aparelhos, o objetivo principal é a geração de calor. Já nos 
circuitos eletrônicos, suas funções são outras, e não gerar calor. Os resistores usados nesses circuitos 
devem ter valores tais que possam fazer o seu trabalho com a menor geração de calor possível. 
Os resistores usados nos circuitos eletrônicos são de vários tipos e tamanhos. Seus dois parâmetros 
elétricos importantes são a resistência e a potência. Resistores que irão dissipar muita potência elétrica 
são de maior tamanho, e vice-versa. 
Potenciômetro 
 
Potenciômetros. 
Serve como um resistor de resistência ajustável. Utilizado para controles diversos. 
Capacitor 
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Capacitores. 
O capacitor é um componente eletrônico capaz de armazenar e fornecer cargas elétricas. Ele é 
formado por duas placas paralelas, separadas por um material isolante, chamado dielétrico. Quando o 
ligamos a uma tensão fixa, momentaneamente passa por ele uma pequena corrente, até que suas 
placas paralelas fiquem carregadas. Uma fica com cargas negativas e outra com cargas positivas. 
Os capacitores têm várias aplicações nos circuitos eletrônicos. Um das principais é a filtragem. Eles 
podem acumular uma razoável quantidade de cargas quando estão ligados a uma tensão. Quando esta 
tensão é desligada, o capacitor é capaz de continuar fornecendo esta mesma tensão durante um 
pequeno período de tempo, funcionando portanto como uma espécie de bateria de curta duração. 
Diodo 
 
Diodo. 
O diodo é um componente classificado como semicondutor. Ele é feito dos mesmos materiais que 
formam os transistores e chips. Este material é baseado no silício. Ao silício são adicionadas 
substâncias chamadas genericamente de dopagem ou impurezas. Temos assim trechos tipo N e tipo 
P. A diferença entre os dois tipos está na forma como os elétrons são conduzidos. Sem entrar em 
detalhes sobre microeletrônica, o importante aqui é saber que quando temos uma junção PN, a 
corrente elétrica trafega com facilidade do trecho P para o trecho N, mas não consegue trafegar no 
sentido inverso. 
O diodo possui seus dois terminais ligados às partes de uma junção PN. A parte ligada ao P é 
chamada de anodo, e a parte ligada ao N é chamada de catodo. A corrente elétrica trafega livremente 
no sentido do anodo para o catodo, mas não pode trafegar no sentido inverso. 
Por causa desta característica, os diodos são usados, entre outras aplicações, como retificadores. Eles 
atuam no processo de transformação de corrente alternada em corrente contínua. 
LED 
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Leds de diversas cores. 
O LED é um tipo especial de diodo que tem a capacidade de emitir luz quando é atravessado por uma 
corrente elétrica. Como todo diodo, o LED (Light Emitting Diode) permite a passagem de corrente 
(quando acende) no sentido direto, do anodo para o catodo. No sentido inverso, a corrente não o 
atravessa, e a luz não é emitida. 
Transistor 
 
Transístor. 
Este é sem dúvida o mais importante componente eletrônico já criado. Ele deu origem aos chips que 
temos hoje nos computadores. Um processador, por exemplo, tem no seu interior, vários milhões de 
microscópicos transistores. Inventado nos laboratórios Bell nos anos 40, o transistor é um substituto 
das velhas válvulas eletrônicas, com grandes vantagens: tamanho minúsculo e pequeno consumo de 
energia. Quanto ao sentido da corrente elétrica, os transistores são classificados como NPN e PNP. 
Os transistores realizam inúmeras funções, sendo que as mais importantes são como amplificadoresde 
tensão e amplificadores de corrente. Por exemplo, o sinal elétrico gerado por um microfone é tão fraco 
que não tem condições de gerar som quando é aplicado a um alto falante. Usamos então um transistor 
para elevar a tensão do sinal sonoro, de alguns milésimos de volts até alguns volts. Seria tensão 
suficiente para alimentar um alto falante, mas ainda sem condições de fornecer a potência adequada (a 
tensão está correta mas a corrente é baixa). Usamos então um segundo transistor atuando como 
amplificador de corrente. Teremos então a tensão igual à gerada pelo primeiro transistor, mas com 
maior capacidade de fornecer corrente. 
Soquetes 
 
Soquete de processador em placa de computador. 
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Existem componentes frágeis e que precisam serem trocados periodicamente, por isso ao invés de 
solda-los na placa, são encaixados em soquetes. Estes soquetes são previamente soldados na placa. 
Os componentes eletrônicos são essenciais para o funcionamento correto do circuito . São 
responsáveis por definir os níveis de corrente e tensão elétricas para que o circuito possa atingir um 
determinado objetivo. Nesse artigo vamos conhecer alguns dos principais componentes usado na 
eletrônica. 
Resistor 
O resistor é um dispositivo elétrico muito utilizado na eletrônica para controlar a quantidade de corrente 
em um circuito, já que oferece resistência da passagem de elétrons, oferece também a transformação 
de energia elétrica em energia térmica chamamos esse processo de Joule (joule é a medição do calor). 
Alguns resistores são feitos de carbono sendo assim podem apresentar uma resistência variável ou 
fixa. Existem diversos modelos de resistores, a figura abaixo mostra a representação dos resistores. 
A resistência elétrica é definida assim: R – é a resistência elétrica medida em ohm (Ω) U – é 
a tensão medida em volt (V) i – é a corrente elétrica medida em ampère (A) 
Capacitor 
O capacitor é capaz de armazenar cargas elétricas, possuindo dois terminai. Dentro do capacitor os 
terminais conectam-se a duas placas metálicas separadas por um dielétrico. O dielétrico pode ser ar, 
papel, plástico ou qualquer outro material que não conduza eletricidade e impeça que as placas se 
toquem. 
 Existem modelos variados de capacitores. São alguns deles: o tântalo, eletrolítico, poliéster e o 
cerâmico. 
Diodo 
Diodo é um componente elétrico que permite a passagem de corrente em apenas um sentido . O mais 
comum dos diodos é o diodo retificador, cujo sua função por exemplo, em um circuito retificador é 
transformar corrente alternada em corrente contínua, ou seja, possui apenas valores positivos. A seguir 
é exibido o simbolo e um exemplo de diodo: 
Transistor 
Transistor é um dos principais componentes da eletrônica, substituindo as válvulas. Foi ele responsável 
pela revolução do desenvolvimento da tecnologia que temos hoje. O transistor possibilita o controle da 
passagem da corrente possuindo três terminais: base, emissor e coletor. Na existência de uma tensão 
a base permite que a passagem da corrente entre o emissor e coletor, caso não exista corrente ele não 
conduzirá. 
LED 
O LED éum componente eletrônico semicondutor, ou seja, um diodo emissor de luz, que tem como 
função transformar energia elétrica em luz. O LED é um componente do tipo bipolar, que dependendo 
da correta polarização, permite ou não a passagem de corrente, dessa forma gerando luz ou não 
gerando. Existem diversos tipos leds, de tamanho variados, cores e brilho. 
Foram apresentados superficialmente alguns componentes usados em uns circuitos eletrônicos, 
apenas para situar a iniciante nessa área. Existem diversos componentes, e com o estudo e uso vamos 
aprendendo e conhecendo cada vez mais. Serão apresentados na sequencia artigos como maior 
aprofundamento teórico e envolvendo prática para que você possa ficar fluente e aprender a fazer os 
seus próprios projetos. 
https://fbseletronica.files.wordpress.com/2014/04/3a565567-b89f-6a89-baf7-2e006ab6b94f.jpg
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Você ja sabe que sem eletricidade não ha automação. Ela está presente no acionamento (motores 
elétricos), no sensoriamento e mesmo nas bombas hidráulicas e nos compressores pneumáticos. 
Sabe também que tudo na vida evolui. No nosso século, a humanidade produziu tanto com a 
eletricidade, que a própria eletricidade mudou, adquirindo uma nova cara: a cara da Eletrônica. 
Eletrônica Ø um ramo da eletricidade que opera com correntes elétricas baixas, porém muito bem 
controladas. Na automação, a eletrônica Ø mais usada no controle dos equipamentos. A eletrônica 
está sempre presente no dia-a-dia. Quando você assiste a uma partida de futebol pela teve, ouve 
musica no radio ou lê um livro, como neste momento, está desfrutando de coisas que só a eletrônica Ø 
capaz de proporcionar. 
Os componentes eletrônicos vistos nesta aula são o transistor, o resistor, o capacitor, o indutor e o 
diodo. 
Transistor 
A eletrônica moderna começou com o aparecimento do transistor em 1947. 
Um transistor Ø feito de três camadas, geralmente de silício (elemento químico encontrado em grande 
quantidade na natureza). No processo de fabricação do transistor, se uma das camadas Ø enriquecida 
com eletrons, passa a ser chamada N; se Ø empobrecida, isto Ø, perde eletrons, vira camada P. HÆ 
dois tipos de transistores que podem ser construídos com camadas P e N: 
•transistores NPN; •transistores PNP. 
Todo transistor possui três terminais. 
Aquele que está ligado à camada do meio chama-se base. Os que estão ligados às camadas das 
pontas, chamam-se emissor, emissor, e coletor. 
Um problema 
Eletrônica: conceitos basicos transistores NPN e PNP 
AULAA figura a seguir, mostra o aspecto físico de varios transistores, com a identificação dos 
terminais. 
 
Os transistores funcionam de maneira semelhante ao registro de agua. 
Entre coletor e emissor do transistor aplica-se uma tensão eletrica, e entre a base e o emissor faz-se 
circular uma corrente, que ira controlar a corrente entre coletor e emissor. 
A corrente da base deve ser obtida por uma tensão eletrica adequada. Se a base Ø P, o pólo positivo 
da tensão deve ser ligado na base, e o negativo no emissor. Assim, os eletrons em excesso no emissor 
são acelerados em direção à base. Como a base Ø fina (veja figura da pagina 67), os eletrons entram 
no coletor. 
Assim como no registro de agua o controle de abertura faz variar o fluxo de agua, no transistor a 
corrente de base controla a corrente entre coletor e emissor. A figura ao lado mostra como deve ser 
ligado um transistor NPN, de tal forma que a corrente de base (ali chamada de IB) controle a corrente 
do coletor (IC) e do emissor (IE). 
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Resistor 
O resistor Ø um componente de dois terminais, feitos de carbono, película metálica, ou fio. O resistor Ø 
usado para controlar a corrente num circuito. 
Em muitas situações, e necessária uma mudança rápida da resistência elétrica, para controlar tensão 
ou transistores com terminais identificados modelo de ligação de um transistor torneira resistor e seu 
símbolo 
AULA corrente. Você observa isto no controle de volume de um amplificador, na intensidade do brilho 
da televisão ou ainda no controle da velocidade de um motor elétrico. Nesses casos, usa-se um 
resistor variavel, chamado potenciômetro. 
Capacitor 
Este componente possui duas placas condutoras (armaduras), separadas por um material isolante 
chamado dielétrico. Serve para acumular cargas elétricas. 
Indutor 
Indutor Ø uma bobina, enrolada com fios condutores em torno de um nucleo que pode ser de ferro, 
ferrite ou ar. Seu efeito Ø o de se opor às variações de corrente elétrica num circuito, por meio do 
magnetismo criado no seu interior. 
indutor com núcleo de ar modelo de capacitor modelo de potenciômetro 
AULA Diodo 
Construído com duas camadas, P e N, geralmente de silício, o diodo Ø um componente usado como 
uma chave: a corrente elétrica (os eletrons em movimento) passa pelo diodo quando entra pela 
camada N e sai pela camada P; quando se tenta fazer a corrente passar da camada P para N, o 
componente fecha a passagem. 
Certos diodos emitem luz visível quando atravessados por corrente elétrica. 
São os LEDs (diodo emissor de luz), feitos geralmente com fosfeto de arsenieto de galio ou fosfeto de 
galio. 
Circuito de controle 
Vejamos como construir um circuito de controle transistorizado para um motor de corrente contínua de 
baixa potência. Quando a chave esta aberta, não havera corrente na base do transistor. Sem corrente 
de base, não a corrente no coletor, e o motor fica parado, pois toda corrente que passa pelo motor 
deve passar pelo coletor do transistor. 
Quando a chave e acionada, começa a existir corrente de base. 
Os resistores R1 e R2 controlam esta corrente. Quanto maior a corrente de base, maior a corrente 
entre coletor e emissor do transistor, isto Ø, maior a corrente no motor. Com este circuito, conseguimos 
controlar a velocidade do motor, variando a resistência do potenciômetro, que modifica a corrente de 
base do transistor. 
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