Apostila Eletronuca

7/23/2019 Apostila Eletronuca

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Srie de Eletrnica

Sumrio

Introduo 5

Matria 6

Estrutura da matria 6

Constituio da molcula 8

tomos 10

Massa das partculas subatmicas 10

A strutura do !tomo 11E"uilbrio ltrico d um !tomo 1#

Ap$ndic 1%

&ustion!rio 1%

'iblio(ra)a 1%

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SENAI


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Espao SENAI

Misso do SistemaSENAI

Contribuir para o fortalecimento da indstria e o desenvolvimento pleno e sustentvel do Pas, promovendo a educao para o trabalo e a

cidadania, a assist!ncia t"cnica e tecnol#$ica, a produo e disseminao de informao e a ade%uao, $erao e difuso de tecnolo$ia&

Nosso negcio

Educao para o 'rabalo e Cidadania&


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Srie de Eletrnica

Introduo

(uando li$amos a televiso, o rdio ou o computador, estamos utili)andoeletricidade& Seria muito difcil ima$inar o mundo de o*e sem a eletricidade&

Este fascculo foi elaborado para %ue o leitor compreenda melor os

fen+menos el"tricos e suas aplicaes na vida prtica& Para isso, " necessrio %ueo leitor entenda de %ue e como a matria" constituda&

Sendo este o primeiro fascculo da Srie deEletrnica, os conecimentosnele contidos so muito importantes para os estudos %ue se se$uiro&

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Estrutura da matria

Matria

- termo matria " empre$ado $enericamente a %ual%uer subst.nciae/istente na nature)a independentemente do seu estado 0s#lido, l%uido ou$asoso1& A Fig.mostra al$uns e/emplos&

Fig.E/emplos de mat"ria.

A forma como a matria se comporta fsica, %umica ou eletricamente nanature)a depende da sua estrutura& - conecimento da estrutura da matria, emmuitas ocasies, " indispensvel para a compreenso do comportamento doscomponentes nos circuitos el"tricos&

ESTRUTURA DA MATRIA

(ual%uer poro de matriapode ser dividida sucessivamente em partescada ve) menores& Por e/emplo, uma $rande %uantidade de $ua pode serdividida em vrias pores cada uma com um metro cbico& Cada metro cbicode $ua, por sua ve), pode ser dividido em litros, %ue tamb"m podem serdivididos em copos e da em $otas etc&

!


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Srie de Eletrnica

Em %ual%uer uma destas divises, a %uantidade separada 0o metro cbico, olitro, o copo etc&1 continua sendo $ua, como ilustrado na Fig."&

Fig."2iferentes %uantidades de $ua&

Com o au/lio de e%uipamentos de laborat#rio, uma simples $ota de $uapode ainda ser dividida sucessivamente em muitas outras pe%uenas partes, %ue

ainda continuaro sendo, cada uma delas, $ua& Entretanto, se a divisosucessiva continuar, em um dado momento acontecer um fen+menointeressante& Ao dividir uma poro infinitamente pe%uena de $ua, o resultadoda diviso dei/ar de ser duas pores menores de $ua& Isso si$nifica %ue a

pe%uenssima poro de $ua %ue se tina antes da diviso era a menor porodesta subst.ncia %ue ainda mantina as caractersticas iniciais& Esta pe%uena

poro " denominada de molcula&

Molcula a menor poro de uma substncia que aindaconserva as suas propriedades iniciais.

A mol"cula " infinitamente pe%uena, to pe%uena %ue sob certas condiesem 3 litro de o/i$!nio, por e/emplo, e/iste al$o da ordem de 34 55mol"culas&'odos os materiais ou subst.ncias com os %uais o omem tem contato soconstitudos por um nmero e/tremamente $rande de mol"culas&

#


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Estrutura da matria

CONSTITUIO DA MOLCULA

A diviso de uma mol"cula d ori$em a duas ou mais partes menores %uepodem ser camadas de part$culas& Estas partculas so denominadas de

%tomos&

tomos so partculas que constituem uma molcula.

Considerando %ue a mol"cula " muito pe%uena, conclui6se portanto %uesuas partculas constituintes, os tomos, so menores ainda& Para dar uma id"iado tamano relativo destas pe%uenas partculas, basta considerar %ue, se 344

miles de tomos fossem colocados lado a lado, formariam um se$mento dereta de apro/imadamente 3cm de comprimento.

Atrav"s de pes%uisas cientficas, verificou6se %ue e/istem na nature)a 78tipos distintos de tomos& Al"m destes 78 tipos, e/istem ainda outros produ)idosartificialmente em laborat#rio, %ue so instveis, ou se*a, eles e/istem apenasdurante um curto perodo de tempo& -s diversos tipos de tomos so a$rupadosem uma tabela denominada de &a'ela (eridica dos Elementos )u$micos,conforme se pode observar no dia$rama ilustrado na Fig.3&

Fig.3'abela peri#dica dos elementos %umicos&

*


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Srie de Eletrnica

Na tabela peri#dica, cada elemento %umico " representado por umsmbolo& A &a'ela mostra al$uns e/emplos de elementos %umicos e ossmbolos utili)ados para represent6los&

&a'ela Al$uns e/emplos de elementos %umicos com os respectivos smbolos&Elemento 9idro$!nio -/i$!nio Carbono Cobre Silcio CobaltoS$m'olo 9 - C Cu Si Co

-s tomos unem6se entre si em diferentes arran*os, dando ori$em :smol"culas de todas as subst.ncias da nature)a& ;m e/emplo bastante importanteda unio de tomos na formao de uma mol"cula " a unio de dois tomos deidro$!nio 091 com um de o/i$!nio 0-1& A mol"cula formada " a da $ua,ilustrada na Fig.+, cu*a f#rmula %umica obtida " a bem conecida ,"-&

-,

,

Fig.+


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Estrutura da matria

tomoAs partculas %ue constituem as mol"culas foram denominadas pelos

$re$os de tomos& Eles acreditavam serem estas as menores partculas douniverso, no podendo portanto serem divididas& Entretanto, com odesenvolvimento dos m"todos de pes%uisa cientficas verificou6se %ue os tomos

tamb"m so constitudos por partculas menores, denominadas de part$culassu'atmicas& Estas partculas subat+micas so os prtons, os eltrons e osn/utrons& Cada uma destas partculas subat+micas tem caractersticas pr#prias&A &a'ela "mostra as caractersticas el"tricas destas tr!s partculas&

&a'ela "Caractersticas el"tricas doprton, eltrone n/utron&(art$cula (ropriedade eltrica

Pr#ton Possui car$a el"trica positiva& Adota6se por conveno o valor 0=31para a %uantidade de car$a do pr#ton&

El"tron Possui a mesma %uantidade de car$a do pr#ton, mas um sinalne$ativo, isto ", a car$a do el"tron vale 031 de acordo com aconveno utili)ada&

N!utron > uma partcula subat+mica %ue no possui car$a el"trica&

MASSA DAS !ART"CULAS SU#AT$MICAS

Como as partculas subat+micas so muito pe%uenas, suas massas nopodem ser determinadas em funo das unidades normais de massa 0%uilo$rama,

$rama, mili$rama etc&1& Por esta ra)o, convencionou6se uma unidade especficapara definir a massa das partculas subat+micas? a unidade de massa atmica,abreviadamente u.m.a& A massa de cada partcula subat+mica est especificadana &a'ela 3.

&a'ela 3


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Srie de Eletrnica

A ESTRUTURA DO TOMO

A forma como as partculas subat+micas esto or$ani)adas em um tomo,em muito se assemela : confi$urao do sistema solar do %ual a 'erra fa) parte,

como mostrado na Fig.5&

(luto Netuno

1rano

Saturno

2piter

Asterides

Marte

&erra

4/nus

Mercrio

Sol

Fig.5- Sistema solar&

- sistema solar " composto pelo Sol, %ue ocupa a re$io central ou ncleodo sistema, e dos planetas %ue $iram ao seu redor em tra*et#rias %ue formam

#rbitas fecadas, como se pode ver na Fig.!&

Sol

Merc3rio

4/nus

&erra

Netuno

1rano

Saturno

23piter

(luto

Marte

Fig.!- sistema solar&


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Estrutura da matria

Como se pode observar na Fig.#, no tomo os prtons e n/utrons serenem na re$io central formando o ncleo&

Fig.#- ncleo do tomo&

Ncleo a re!io central do "tomo# sendo $ormado peloa!rupamento de pr%tons e n&utrons.

-s eltrons, assim como os planetas do sistema solar, $iram ao redor doncleo, descrevendo tra*et#rias denominadas de #rbitas&

A re$io do espao ao redor do ncleo onde os eltronsse movimentam "denominada de eletrosfera&

Eletros$era a re!io do espao ao redor do ncleo onde os

eltrons se movimentam.

-bservando o tomo, verifica6se %ue as partculas de maiores massas, oprtone o n/utron, locali)am6se no ncleo& Por esta ra)o, pode6se di)er %ue

praticamente toda a massa de um tomo est concentrada no seu ncleo& -seltrons %ue orbitam ao redor do ncleo do tomo esto distribudos emcamadas ou nveis ener$"ticos&

2e acordo com o nmero de eltrons, a eletrosfera pode apresentar de 3 a

8 nveis ener$"ticos, denominados de nvel , D,


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Estrutura da matria

'odas as reaes %umicas e el"tricas, com e/ceo das reaes nucleares,se processam na camada mais e/terna do tomo, denominada de camada ounvel de val!ncia, conforme ilustrado na Fig.&

3

6

6

6

6

6

6

66

6

6

6

6

6

6

"

6

6

6

66

6

6

6

6

6

6

6 6

6

6

66 6

6 6

66

6 6

66

6 6 6

Sdio 7Na8 9o're 79u8

9amada de


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Srie de Eletrnica

A &a'ela + apresenta al$uns e/emplos de tomos eletricamentee%uilibrados&

&a'ela +E/emplos de tomos eletricamente e%uilibrados&Elemento S$m'olo Nmero deprtons

Nmero de

eltrons

9arga total do

%tomo

9idro$!nio 9 3 3 =3 3 F 4Gerro Ge 5B 5B =5B 5B F 4Cobre Cu 5H 5H =5H 5H F 4

Alumnio Al 3 3 =3 3 F 4

Atrav"s de foras e/ternas de ori$em ma$n"tica, t"rmica ou %umica, "possvel retirar ou acrescentar eltronsna camada de val!ncia de um tomo,fa)endo com %ue a*a um dese%uilbrio el"trico& (uando, por um processo%ual%uer, um eltron" retirado da camada de val!ncia, o tomo passa a estarcarre$ado positivamente 0um eltrona menos1& Este tomo, ilustrado na Fig.0,

passa a camar6se de $on positi


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Estrutura da matria

2a mesma forma, %uando um eltron" colocado por um processo %ual%uerna ltima camada de um tomo, este tomo carre$ado ne$ativamente " entocamado de $on negati


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Srie de Eletrnica

A&'ndi()

%UESTIONRIO

3& - %ue so mol"culas e de %ue so constitudas

5& 2e %ue " formado o ncleo do tomo& (ue nome se d : re$io do espao ao redor do ncleo onde os el"trons se

movimentam

#I#LIO*RA+IA

SC9;S'EJ, AJD& 9onstituio da Matria? EP 43 KAufbau der

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