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    APOSTILA

    DE

    ELETRNICA

    ANALGICA

    Prof. Jorge Ferraz

    2008

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    Apostila de Eletrnica Analgica

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    1. ELEMENTOS DE ELETRICIDADE:A nica diferena entre um raio, uma centelha do dedos em uma maaneta da porta

    num dia seco quantitativa. Ambos so eletricidade, Benjamin Franklin foi quem primeiro

    fez esta confirmao com sua famosa experincia

    do papagaio.

    A eletricidade no pode ser vista, s

    sentimos os seus efeitos e uma maneira elegante

    de ver a eletricidade sem virar fumaa usando

    uma lmpada neon: segure um dos plos da neon, ande por cima de um tapete com um

    sapato de sola bem grossa e encoste o outro plo da neon em um objeto metlico, a

    lmpada piscar.

    Toda matria apresenta propriedades eltricas. Por causa desta caracterstica foram

    inventados pequenos dispositivos que geram, armazenam, controlam a eletricidade.

    A eletricidade um componente essencial da matria. A

    melhor maneira de entender a natureza da eletricidade examinar

    a menor partcula de todo elemento: o tomo.

    Para compreendermos, usaremos como exemplo um tomo

    de ltio, que o terceiro tomo mais simples aps o hidrognio e o

    hlio.

    Este tomo possui 3 eltrons que circundam um ncleo de 3 prtons e 4 nutrons.(-) eltrons possuem carga negativa.(+) prtons possuem carga positiva.(0) nutrons no possuem carga eltrica.

    Um tomo tem normalmente um nmero igual de eltrons e de prtons. As cargas

    cancelam-se entre si e do ao

    tomo nenhuma carga eltrica

    total. possvel deslocar um ou

    mais eltrons da maioria dos

    tomos. Isto leva o tomo a apresentar uma

    carga eltrica total positiva. Ele ento

    chamado de on positivo. Se em eltron

    perdido se combina com um tomo normal,

    ento, o tomo tem uma carga eltrica total

    negativa e chamado de on negativo. Eltrons livres podem se mover a altas velocidades,

    prximas a da luz (3 108m/s), atravs de metais, gases e no vcuo; podem tambmpermanecer parados sobre a superfcie. Um grupo de eltrons sobre uma superfcie faz

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    com que ela fique carregada negativamente. Caso os eltrons no estejam se movendo,

    diz-se que a superfcie apresenta carga eltrica esttica negativa.

    Um fluxo de eltrons em movimento chamado de corrente eltrica. Eltrons em

    descanso podem rapidamente formar uma corrente eltrica se forem colocados prximos a

    um grupo de ons positivos. Os ons carregados positivamente atrairo os eltrons quecorrero para preencher os buracos ou vazios deixados pelos eltrons desgarrados.

    Frices mecnicas, luz, calor ou reaes qumicas podem mover eltrons de uma

    superfcie. Isto faz com que

    ela fique carregada

    positivamente. Como os

    tomos agora carregados

    positivamente esto em descanso, podem dizer que a superfcie apresenta carga eltrica

    esttica positiva.

    Uma regra fundamental na eletricidade a da atrao e repulso de cargas

    eltricas, conhecida como a Lei de Du Fay, onde cargas iguais se repelem e cargas

    diferentes se atraem.

    1.1. Corrente Eltrica (I):

    Uma carga esttica imvel flui

    atravs de um condutor como uma

    corrente eltrica. A corrente

    eltrica flui a partir de uma regio

    de alta carga ou potencial para

    uma regio de baixo potencial.

    A corrente eltrica pode fluir em um ou dois sentidos atravs de um condutor.

    1.1.1. Corrente eltrica contnua (CC):

    a corrente que fluir somente em um sentido, quer constantemente ou em pulsos. A

    corrente eltrica a quantidade de eltrons que passam por um dado ponto. A unidade de

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    corrente eltrica o ampre. Um ampre corresponde a 6,25 1018eltrons por um ponto

    por segundo.

    1.1.2. Corrente eltrica alternada (CA):

    a corrente produzida normalmente pela rotao de uma bobina em um campo

    magntico. Quando um m balanado em um sentido ao longo da bobina, os eltrons nofio so movidos em um sentido e uma corrente contnua produzida. No movimento para

    trs, a no ser que o m seja movido para longe da bobina, o sentido da corrente

    invertido. Portanto, se o m for deslocada para frente e para trs ao longo de uma bobina,

    produz uma corrente que alterna o seu sentido ou polaridade.

    1.2. Tenso (V, E ou U):

    Tenso presso eltrica ou fora. Tenso , s vezes, referida por potencial.

    Queda de tenso a diferena de tenso entre os dois extremos de um condutor atravs

    do qual est fluindo corrente.

    1.3. Potncia (P):

    O trabalho realizado pela corrente eltrica chamado potncia. A unidade de

    potncia o Watt. A potncia de um circuito de corrente contnua dada pela sua tenso

    multiplicada pela sua corrente.

    1.4. Resistncia (R):

    Os condutores no so perfeitos. Eles resistem em algum grau ao fluxo da corrente.

    A unidade de resistncia o ohm (). A diferena de tenso de um volt forar a corrente

    de um ampre atravs de uma resistncia de um ohm.a resistncia de um condutor a sua

    queda de tenso so dividida pela corrente que flui atravs do condutor.

    1.5. Lei de Ohm:

    I

    VR

    R

    VIIRV ===

    R

    VRIIVP

    2

    2===

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    1.6. Circuitos Eltricos:

    Um circuito eltrico qualquer arranjo que permita fluxo de corrente eltrica. Um

    circuito pode ser to simples como o de uma pilha ligada a uma lmpada ou ento to

    complicado quanto o de um computador.

    1.6.1. Circuito bsico:

    Este circuito bsico consiste em uma fonte de corrente

    (Pilha), uma lmpada e dois fios de conexo. A parte do

    circuito que realiza trabalho chamada de carga (RL). Aqui,

    a lmpada a carga. Em outros circuitos a carga pode ser

    um motor, um elemento para aquecimento, um eletrom, etc.

    1.6.2. Circuito srie:

    Um circuito pode incluir mais de um

    componente (chave, lmpada, motor, etc). Um

    circuito srie formado quando a corrente que

    circula por um componente, j circulou antes por

    outro componente.

    1.6.3. Circuito paralelo:

    Um circuito paralelo formado quando

    dois ou mais componentes so ligados de forma

    que a corrente possa fluir atravs de um

    componente sem ter de passar primeiramente

    pelo outro.

    1.6.4. Circuito srie-paralelo:

    Muitos circuitos eltricos so

    tanto srie como paralelo. Todos

    fornecem um caminho completo entre o

    circuito e sua fonte de alimentao.

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    1.6.5. Diagramas de Circuito:

    Em um diagrama de

    circuito os desenhos dos

    componentes so substitudos

    pelos seus respectivos smbolos.

    1.6.6. Curto-circuito eltrico:

    Quando um fio ou outro condutor colocado entre as conexes de um componente,

    ento alguma ou toda corrente do circuito pode pegar um atalho atravs do condutor.

    Curtos-circuitos como este so, na melhor das hipteses, normalmente indesejveis. Eles

    podem fazer as baterias perderem rapidamente sua capacidade; podem causar danos

    fiao e aos componentes. Curtos-circuitos podem at causar calor suficiente para

    incendiar a cobertura de um fio.

    1.7. Pulsos, Ondas, Sinais e Rudos:

    A Eletrnica o estudo e a aplicao dos eltrons, seu comportamento e seus

    efeitos. As aplicaes mais simples para os eltrons so os circuitos CA e CC nos quais a

    corrente usada para alimentar lmpadas, eletroms, motores e dispositivos semelhantes.

    O que leva a eletrnica muito mais alm destas aplicaes bsicas a facilidade com que

    os fluxos de eltrons podem ser controlados e manipulados.

    1.7.1. Pulsos:

    Um pulso um rpido

    aumento ou diminuio no fluxo

    de corrente. Um pulso ideal teria

    uma subida e descida

    instantneas, mas os reais no

    so to ideais.

    1.7.2. Ondas:

    Uma onda uma

    flutuao peridica na

    corrente ou na tenso. As

    cordas podem ter uma

    polaridade nica (CC) ou

    apresentar componentes positivos e negativos (CA). Existem muitos tipos de ondas.

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    1.7.3. Sinais:

    Um sinal uma forma de onda peridica que transporta informao. O processo que

    gera a forma de onda chamada modulao. Os sinais podem ser CA, CC ou CA

    sobreposta em um nvel CC.

    1.7.4. Rudo:Todos os dispositivos e circuitos eletrnicos geram pequenas correntes eltricas

    aleatrias. Quando estas correntes no so desejadas, so chamadas de rudo. O rudo

    pode entrar em um circuito eletrnico atravs de ondas eletromagnticas geradas por raios,

    sistemas de ignio de automveis, motores eltricos e linhas de fora. Ainda quer o rudo

    possa ter um nvel de apenas milionsimos de volts ou ampre, ele pode atrapalhar um

    sinal de baixo nvel.