Atps Ciência Da Computação 2 Semestre Etapa 1 E 2

ATPS - 2ª parte

Leme - Sp

Ciência da Computação

Disciplinas:

ELETRICIDADE E ELETRÔNICA Prof. THOMAZ ALBERTO F. THOMAZINI

CONSTRUÇÃO DE ALGORITMOS Prof. MARCOS KENJI NAGATA

Nomes:

RAFAEL ROGÉRIO BEZERRA RA:7679752863

Ciência da Computação 2ª. Série

ETAPA 3 e 4:

Relatório 03 e 04 : (Resistência elétrica, Capacitância, Indutância e Corrente no diodo).

Capítulo 1 - Introdução.

Resistência Elétrica

Ao aplicar uma tensão U em um condutor qualquer, se estabelece nele uma corrente elétrica de intensidade i. Para a maior parte dos condutores estas duas grandezas são diretamente proporcionais, ou seja, conforme uma aumenta o mesmo ocorre à outra.

Desta forma:

A esta constante chama-se resistência elétrica do condutor (R), que depende de fatores como a natureza do material. Quando esta proporcionalidade é mantida de forma linear, chamamos o condutor de ôhmico, tendo seu valor dado por:

Legendas:

R = Resistência elétrica (Amperes)

U = Tensão (V)

I = Corrente (Ohms)

Sendo R constante, conforme a 1ª Lei de Ohm: Para condutores ôhmicos a intensidade da corrente elétrica é diretamente proporcional à tensão (ddp) aplicada em seus terminais.

A resistência elétrica é caracterizada como a "dificuldade" encontrada para que haja passagem de corrente elétrica por um condutor submetido a uma determinada tensão. No SI a unidade adotada para esta grandeza é o ohm (Ω), em homenagem ao físico alemão Georg Simon Ohm.

Capacitância

A capacitância ou capacidade é a grandeza elétrica de um capacitor, que é determinada pela quantidade de energia elétrica que pode ser armazenada em si por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente alternada que atravessa o capacitor numa determinada freqüência.

Sua unidade é dada em farad (símbolo F), que é o valor que deixará passar uma corrente de 1 ampere quando a tensão estiver variando na razão de 1 volt por segundo.

A capacitância pode ser medida pela seguinte fórmula:

,

Legenda:

q = Quantidade de carga (Coulomb)

U = Potencial eletroestático (Volts.)

C = Capacitância (Farad)

Indutância.

A indutância de uma bobina depende de vários fatores físicos, como do diâmetro do núcleo e do fio da bobina, da forma núcleo, do tipo de enrolamento etc. No geral os principais problemas encontrados quando se trata de bobinas é determinar a indutância sabendo-se as dimensões da mesma e, no caso da construção de uma, determinar quantas espiras serão necessárias para que se obtenha a indutância desejada.

As bobinas podem ser de vários tipos, mas vou expor aqui somente os cálculos para a construção de bobinas com espiras juntas, núcleo de ar, forma cilíndrica e de uma só camada.

A fórmula para o cálculo da indutância é a seguinte:

L = D² x n² / (45 x D + 100 x c)

Legenda:

L = Indutância em uH (micro Henris).

n = Número de espira (unidades)

Df = Diâmetro externo da forma (centímetros)

D = Diâmetro externo da forma somado ao diâmetro do fio (centímetros)

c = Comprimento do enrolamento (centímetros)

Corrente no diodo

Quando um fabricante produz um diodo para converter uma corrente alternada em corrente contínua, o diodo é chamado de retificador. Uma de suas principais aplicações é nas fontes de alimentação – circuitos que convertem a tensão alternada em tensão contínua.

A polarização direta.

A Região Direta

A Tensão de Joelho:

O valor de tensão no qual a corrente começa a aumentar rapidamente é chamado tensão de joelho do diodo. Para um diodo de silício, a tensão de joelho é igual à barreira de potencial, aproximadamente 0,7V. Um diodo de germânio, por outro lado, tem uma tensão de joelho de cerca de 0,3V.

A curva do diodo.

O Dispositivo Não-linear:

Um diodo é um dispositivo não-linear. Abaixo de 0,7V, o diodo tem apenas uma corrente muito pequena. Logo após 0,7V, a corrente aumenta rapidamente. Essa ação é muito diferente de um resistor comum, no qual a corrente aumenta em proporção direta com a tensão. A razão do diodo ser diferente é que ele tem uma barreira de potencial produzida por camada de depleção.

A Resistência de Corpo:

Acima da tensão de joelho, a corrente do diodo aumenta rapidamente. Isso significa que pequenos aumentos na tensão do diodo implicam grandes aumentos na corrente do diodo. A razão é que, uma vez vencida a barreira de potencial, tudo o que impede a corrente é a resistência das regiões p e n. A soma dessas resistências é chamada resistência de corpo do diodo. Em símbolos,

rB = rP + rN

A resistência de corpo depende do nível de dopagem e das dimensões das regiões p e n. Tipicamente, a resistência de corpo do diodo retificador é menor que 1 Ω.

A máxima corrente cc Direta:

Se a corrente num diodo for muito alta, uma temperatura excessiva irá destruí-lo. Mesmo se nos aproximarmos do valor de queima, sem contudo atingi-lo, ele pode encurtar a vida do diodo e degradar suas propriedades.

A corrente direta máxima é um dos valores nominais máximos fornecidos pelas folhas de dados.

O resistor de limitação de Corrente:

Na figura da polarização direta, o resistor é chamado resistor de limitação de corrente. Quanto maior o valor dessa resistência, menor a corrente no diodo. A resistência de limitação da corrente deve garantir que a corrente no diodo seja menor que o valor nominal máximo.

A corrente no diodo é dada por:

I = (Vs – Vd) / R

Legenda:

I = Corrente no diodo (Ohms)

Vs = Tensão da fonte (Volts)

Vd = Tensão no diodo (Volts)

R = Resistência do diodo (Amperes)

Essa equação é a Lei de Ohm aplicada no resistor de limitação de corrente.

Capítulo 2 – Algoritmos

Algoritmo 1 – Resistência elétrica, Capacitância, Indutância e Corrente no diodo.

algoritmo "ATPS - Cálculo das fórmulas"

var:

digitado,decisao,menu: inteiro // variáveis para o menu //

C, q , U : real // Cálculo Capacitância //

Vd,Vs: real // Cálculo da corrente no Diodo //

D,Df,L: real //Cálculo da Indutância //

V,I,R : real //Cálculo da Resistência elétrica //

inicio

escreval(" Bem - vindo ao programa de Calculo de formulas da ATPS.! ")

escreval("")

menu <- 1

enquanto (menu = 1) faca // Definindo um looping de volta para o menu //

escreval(" Digite 1 - Para Calcular a Capacitância de um capacitor. ")

escreval(" Digite 2 - Para Calcular a corrente em um Diodo. ")

escreval(" Digite 3 - Para Calcular a Indutância em uma Bobina. ")

escreval(" Digite 4 - Para Calcular a Resistência elétrica de um fio. ")

escreval(" Digite 5 - Caso queira sair do programa. ")

leia(digitado)

enquanto (digitado <> 1) e (digitado <> 2) e (digitado <> 3) e (digitado <> 4) e (digitado <> 5) faca // Definindo condição para número fora do menu //

escreval(" Por favor digite novamente! ")

leia(digitado)

fimenquanto

escolha digitado // Utilizando comando escolha para definir o que o usuário pediu //

caso 1 // Calculando a Capacitância //

escreva(" Digite a quantidade de carga (C): ")

leia(q)

escreva(" Digite o potencial eletrico (V): ")

leia(U)

C <- q / U

escreval(" A Capacitancia é: ",C, "F")

escreval("")

escreval(" Deseja voltar para o menu principal? ") // definindo a opção de volta ao menu //

escreval(" Digite 1 - SIM ")

escreval(" Digite 2 - NAO ")

leia(decisao)

enquanto (decisao <> 1) e (decisao <> 2) faca // Definindo condição caso número não reconhecido //

escreval(" Por favor digite novamente! ")

leia(decisao)

fimenquanto

se (decisao = 1) entao

menu <- menu + 0

fimse

se (decisao = 2) entao

menu <- menu + 1

escreval(" Obrigado por utilizar o programa.! ")

fimse

caso 2 // Calculando a Corrente em um diodo //

escreva(" Digite a Tensão da fonte (V): ")

leia(Vs)

escreva(" Digite a Tensao no diodo (V): ")

leia(Vd)

escreva(" Digite a resistência do diodo (Ohms): ")

leia(R)

I <- (Vs - Vd) / R

escreval(" A corrente do diodo corresponde a: ",I," A")

escreval("")

escreval(" Deseja voltar para o menu principal? ") // definindo a opção de volta ao menu //

escreval(" Digite 1 - SIM ")

escreval(" Digite 2 - NAO ")

leia(decisao)

enquanto (decisao <> 1) e (decisao <> 2) faca // Definindo condição caso número não reconhecido //

escreval(" Por favor digite novamente! ")

leia(decisao)

fimenquanto

se (decisao = 1) entao

menu <- menu + 0

fimse

se (decisao = 2) entao

menu <- menu + 1

escreval(" Obrigado por utilizar o programa.! ")

fimse

caso 3 // Calculando a Indutância em um fio //

escreva(" Digite o diametro do fio (cm): ")

leia(d)

escreva(" Digite o diametro externo da forma (cm): ")

leia(Df)

escreva(" Digite o numero de espiras (unidades): ")

leia(n)

escreva(" Digite o comprimento do rolamento (cm): ")

leia(C)

D <- Df + d

L <- (D*D) * (n*n) / ( (45 * Df) + (100 * C) )

escreval(" A indutância e:",L," uH")

escreval("")

escreval(" Deseja voltar para o menu principal? ") // definindo a opção de volta ao menu //

escreval(" Digite 1 - SIM ")

escreval(" Digite 2 - NAO ")

leia(decisao)

enquanto (decisao <> 1) e (decisao <> 2) faca // Definindo condição caso número não reconhecido //

escreval(" Por favor digite novamente! ")

leia(decisao)

fimenquanto

se (decisao = 1) entao

menu <- menu + 0

fimse

se (decisao = 2) entao

menu <- menu + 1

escreval(" Obrigado por utilizar o programa.! ")

fimse

caso 4 // Calculando Resistência Elétrica //

escreva(" Digite a diferença de potencial (V): ")

leia(V)

escreva(" Digite a intensidade eletrica (A): ")

leia(I)

R <- V / I

escreval(" A resistencia eletrica e:", R," Ohms")

escreval("")

escreval(" Deseja voltar para o menu principal? ") // definindo a opção de volta ao menu //

escreval(" Digite 1 - SIM ")

escreval(" Digite 2 - NAO ")

leia(decisao)

enquanto (decisao <> 1) e (decisao <> 2) faca // Definindo condição caso número não reconhecido //

escreval(" Por favor digite novamente! ")

leia(decisao)

fimenquanto

se (decisao = 1) entao

menu <- menu + 0

fimse

se (decisao = 2) entao

menu <- menu + 1

escreval(" Obrigado por utilizar o programa.! ")

fimse

caso 5 // Saída do Programa //

escreval(" Obrigado por utilizar o programa.! ")

menu <- menu + 1

fimescolha // Fim do método escolha //

fimenquanto // Fim do looping do menu //

fimalgoritmo // Fim do Algoritmo //

...