Oficina: Instrumentacao Eletronica

Oficina: Instrumentação Eletrônica

Corrente Contínua e Corrente Alternada

Corrente Contínua

É caracterizada pelo fluxo contínuo da corrente elétrica em um condutor, sempre na mesma direção.

Exemplos:

• Pilha AA: 1,5 V
• Carregador USB: 5 V
• Pilha 9V: 9 V
• Bateria de um carro: 12 V

Corrente Alternada (CA)

É uma corrente elétrica cujo sentido oscila no tempo, com uma frequência constante, e apresenta uma forma onda senoidal.

Exemplos:

Baixa Tensão

Distribuição residencial COPEL

• Monofásica: 127V (fase - neutro)
• Bifásica: 220V (fase - fase)

Média Tensão

Distribuição Urbana

• Trifásica: 13,8kV

Alta Tensão

Transmissão de Energia

• Trifásica: 69kV a 500KV

RISCO DE CHOQUE ELÉTRICO!!!

Circuito elétrico

Um circuito elétrico básico é formado por uma fonte de tensão (como uma bateria), uma carga (ou resistência) e fios condutores. Nestes elementos, três grandezas elétricas estão envolvidas:

• Tensão elétrica: Unidade Volts (V);
• Corrente elétrica: Unidade Amperes (A);
• Resistência elétrica: Unidade Ohms (Ω).

Circuito elétrico elementar

Lei de Ohm

Estabelece a relação entre tensão, corrente e resistência elétrica.

V = R . I

ou

R = V / I
I = V / R

Potência elétrica

A potência elétrica indica a quantidade de energia utilizada em um dado tempo em um circuito. Unidade Watts (W).

P = V . I 

ou

P = V2 / R
P = R . I2

Energia elétrica

A energia elétrica é a potência elétrica demandada por uma carga durante uma unidade de tempo.

As concessionárias de energia normalmente medem a energia elétrica em kWh. No caso, o consumo de 1 kWh significa que a carga com potência de 1 kW ligada durante 1 hora.

Exercícios

1. Determine a corrente elétrica que flui por um resistor de 1 kΩ quando ele é submetido a uma tensão de 5 V.
2. Suponha que um chuveiro elétrico tenha potência de 7.000 W e será alimentado por tensão de 220 V. Qual a corrente que irá circular pela resistência elétrica do chuveiro? Qual o valor da resistência do chuveiro? Qual o valor adequado para a corrente do disjuntor para proteger o chuveiro de sobre-correntes?
3. Se chuveiro acima fosse para tensão de 127 V, qual seria o valor da corrente elétrica.
4. Um curto circuito ocorre quando conectamos (involuntariamente ou acidentalmente) os terminais positivo e negativo de uma fonte de tensão. Qual o valor teórico que tende corrente resultante de um curto circuito, considerando que a resistência dos fios condutores é próxima de zero?
5. Explique porque num curto circuito temos aquecimento dos fios condutores, o que muitas vezes pode provocar incêndios.

Medidas Elétricas, Materiais e Ferramentas

Fios condutores e isolantes

Os fios elétricos são construídos com material condutor (cobre) e são revestidos com material isolante (plástico antichama).

A fita isolante é utilizada para isolar emendas de fios e proteger fios e contatos expostos.

Ferramentas para trabalhar com eletrônica

• Alicate de bico: Dobrar e torcer fios;
• Alicate de corte: Cortar e desencapar fios;
• Chaves de fenda e chaves philips;
• Alicate Universal: Uso geral.

Multímetro

Aperelho multi propósito que permite medir tensão e corrente continua e alternada, resistências e testar continuidade em circuitos.

Solda estanho

A solda estanho é utilizada para soldar componentes eletrônicos em uma placa de circuito impresso.

Pode-se também utilizar a solda estanho para melhorar os terminais de um fio desencapado ou para consolidar uma emenda entre dois fios.

O sugador de solda é utilizado para remover o estanho quando um componente ou a solda precisar ser retirado de uma placa de circuito.

Procedimentos práticos com multímetro

1. Medir a tensão em uma pilha AA, em duas pilhas em série e em quatro pilhas em série;
2. Medir a tensão em uma pilha 9V;
3. Medir a tensão em uma bateria de moto.
4. Testar a continuidade de fios;
5. Medir resistências;
6. Medir a resistência variável no terminal central de um potenciômetro.

Montagens Eletrônicas

Matriz de Contatos

Placa utilizada para realizar a conexão de componentes eletrônicos de um circuito para prototipação rápida e testes.

Conexão de um Led

Montagem na matriz de contatos de um circuito com uma bateria para alimentar um led e um resistor.

Cálculo da resistência de proteção do led

• Fonte: 9V
• Tensão sobre led: 2V
• Tensão sobre resistor: 9 – 2 = 7V
• Corrente no led: 15mA
• Lei de Ohm:

R = V / I
R = 7 / 15m
R ≈ 470  Ω (valor comercial)

Laboratório: Montagem de três leds em paralelo

• Montar em uma matriz de contatos três leds (vermelho, amarelo e verde) em paralelo, acionados por uma bateria de 9V. Cada led deve ser protegido por um resistor de 470 Ω.

Laboratório: Montagem de mini maquete

Montar uma mini maquete de uma rua ou casa iluminada com leds.

• Utilizar papelão ou outros materiais para construir a maquete.
• Utilizar fios, leds, resistores e chave liga-desliga e a bateria 9V, soldados e acoplados na maquete.

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Evandro.cantu (discussão) 08h25min de 1 de junho de 2023 (-03)

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