Os Parâmetros necessário para Dimensionamento dos Resistores
Por: dufael • 13/9/2015 • Trabalho acadêmico • 2.054 Palavras (9 Páginas) • 472 Visualizações
ATPS CIRCUÍTOS ELÉTRICOS:
etapas 1,2 e 3.
SOROCABA
ABRIL/2012
ATPS CIRCUÍTOS ELÉTRICOS:
etapas 1,2 e 3.
Atividade prática supervisionada (ATPS), 5ª Série.
Circuitos Elétricos, Professor Rafael.
Curso de Engenharia de Automação e Controle.
Atividade prática supervisionada (ATPS), 5ª Série.
Circuitos Elétricos, Professor Rafael.
Curso de Engenharia de Automação e Controle.
SOROCABA
ABRIL/2012
Sumário
1.Etapa 1
1.1. Resistores.............................................................................................................................1
1.2. Tipos de Resistores..............................................................................................................1
1.2.1. Resistores Fixos................................................................................................................1
1.2.2. Resistores Variáveis..........................................................................................................1
1.3. Características e Construção de Resistores..........................................................................2
1.4. Parâmetros necessário para Dimensionamento dos Resistores............................................3
1.4.1. Associação de Resistores..................................................................................................3
1.4.1.1 Associação em Série.......................................................................................................3
1.4.1.2 Associação em Paralelo..................................................................................................3
1.4.2 Especificações Técnicas....................................................................................................3
1.4.2.A. Tabela de Resistores Comerciais..................................................................................3
2. Etapa 2
2.1. O que são fontes de tensão contínua...................................................................................5
2.2. Características da Fonte de Tensão Contínua.....................................................................5
2.3. Assosiação de Fontes de Tensão Contínua.........................................................................5
2.3.1. Associação em Série........................................................................................................5
2.3.2. Associação em Paralelo...................................................................................................6
2.4. Aparelhos de Medição usados em Eletrônica.....................................................................6
2.4.1. Mutímetro........................................................................................................................6
2.4.2. Osciloscópio....................................................................................................................7
3. Etapa 3
3.1. Capacitores.........................................................................................................................8
3.1.1. O que são Capacitores....................................................................................................8
3.1.2. Características de Construção dos Capacitores...............................................................8
3.1.3 Capacitância......................................................................................................................8
3.1.4. Exemplos de Uso dos Capacitores...................................................................................9
3.2. Indutores.............................................................................................................................9
3.2.1. Oque são Indutores..........................................................................................................9
3.2.2. Características dos Indutores..........................................................................................10
3.2.3. Exemplo de Aplicação com Indutores............................................................................10
4. Referências bibliográficas..................................................................................................11
1. Etapa 1
1.1. Resistores:
Resistores são componentes elétricos que convertem energia elétrica em energia térmica (calor) e/ou controlam a passagem de corrente elétrica tais como: lâmpada de filamento, chuveiro elétrico, ferro de passar roupa, alguns tipos de aquecedor elétrico e etc. Sua unidade de medida chama-se “resistência” e é representada em ohms.
1.2. Tipos de Resistores:
São divididos em duas categorias, fixos e variáveis:
1.2.1. Resistores Fixos:
São eles: filme carbono, filme metálico, fio, de precisão.
Exemplo de resistores fixos:
1.2.2. Resistores Variáveis:
São os potenciômetros (ajuste manual) ou trimpots (ajuste na placa), devido as diversas aplicações existem vários modelos.
LDR (light depend resistor): È um resistor controlado por luz sua resistência no claro é de aprox 200 ohms e no escuro aprox 1Mohms.
Resistores controlados por temperatura: PTC (coeficiente de temperatura positivo): Sua resistência é diretamente proporcional a temperatura. Sua resistência a 00C é de 500 ohms e a 500 é de 1500 ohms. NTC (coeficiente de temperatura negativo): Sua resistência é inversamente proporcional a temperatura.
Magnetoresistores: São controlados pelo campo magnético, conforme este aumenta sua resistência aumenta.
Resistores especiais: Existem resistores que são produzidos especialmente para determinada aplicação, portanto não fique surpreso se você vir um resistor de 5K7 /20W.
Exemplo de resistores variáveis:
1.3. Características e Construção de Resistores
O escoamento de cargas através de um material encontra oposição de uma força semelhante, em muitos aspectos, ao atrito mecânico. Esta oposição, resulta das colisões entre elétrons e átomos do material, que converte energia elétrica em calor, é chamada de resistência do material. Uma outra forma de descrever o princípio de funcionamento de um resistor é enunciando a lei de ohm: a tensão aplicada em um resistor, pela corrente que por ele flui é igual a resistência deste dispositivo:
Para a construção de um resistor também se deve levar em conta a seguinte expressão:
Ou seja, a resistividade depende de seu comprimento (L), da área (S), e das características do material (ρ, letra rô).
1.4. Parâmetros necessário para Dimensionamento dos Resistores
1.4.1. Associação de Resistores
Em muitos casos práticos, tem-se a necessidade de uma resistência maior do que a fornecida por um único resistor. Em outros casos, um resistor não suporta a intensidade da corrente que deve atravessá-lo. Nessas situações, utilizam-se vários resistores associados entre si. Os resistores podem ser associados em série, em paralelo ou numa combinação de ambas, a associação mista. Em todos os casos
1.4.1.1 Associação em Série
Na associação em série, o resultado será igual a soma de todas as resistências.
1.4.1.2 Associação em Paralelo
Quando associamos resistências em paralelo, obteremos um resistor de menor valor que pode ser calculado com a seguinte fórmula: Rt = 1/(1/r1 + 1/r2 + 1/Rn)
1.4.2 Especificações Técnicas
São especificados pelo tipo, potência, tolerância e o valor. Geralmente estas especificações podem ser lidas considerando um conjunto de anéis coloridos impressos no corpo do resistor, como na tabela de cores (abaixo).
1.4.2.A. Tabela de Resistores Comerciais:
1.0ohm 1.1ohm 1.2ohm 1.3ohm
1.5ohm 1.6ohm 1.8ohm 2.0ohm
2.2ohm 2.4ohm 2.7ohm 3.0ohm
3.3ohm 3.6ohm 3.9ohm 4.3ohm
4.7ohm 5.1ohm 5.6ohm 6.2ohm
6.8ohm 7.5ohm 8.2ohm 9.1ohm
Para determinar os outros valores multiplique os valores da tabela por: 10, 100, 1000 ou 1000000.
Potência: A potência dos resistores são identificadas pelo tamanho do mesmo, as mais comuns são: 1/8 W , ¼W , ½ W , 1W , 3W, 5W.
Tabela de Cores:
2. Etapa 2
2.1. O que são fontes de tensão contínua:
Fonte de tensão contínua é um dispositivo que oferece nos seus terminais uma tensão que não se altera nunca, ou seja, o terminal positivo é sempre positivo e o negativo é semprenegativo. Como exemplos de fontes de tensão contínua podemos citar a pilha de controle remoto, bateria de automóvel, bateria de celular etc.
Exemplo de fontes de tensão contínua ou simplesmente corrente contínua:
2.2. Características da Fonte de Tensão Contínua
Fontes de tensão contínua mantém constante a DDP entre os seus terminais. Sendo essa representaa em Volts (V) ou simplesmente voltagem que por sua vez é Joules/coulomb, ou seja, é a quantidade de trabalho realizado para o transporte de um coulomb (carga) de um pólo a outro. Quando falamos que uma fonte tem 9 volts, estamos dizendo que ela realiza o trabalho de 9J para transportar 1c de um pólo a outro.
2.3. Assosiação de Fontes de Tensão Contínua
2.3.1. Associação em Série
A associação em série de fontes de tensão permite aumentar a diferença de potencial disponibilizada para efeitos de alimentação de um circuito. Um exemplo da associação em série de fontes é a utilização de múltiplas pilhas para alimentar aparelhos electrodomésticos, lanternas, rádios portáteis, etc. Com efeito, é comum associarem-se em série quatro pilhas de 1.5 V (correctamente associadas) para definir uma fonte de alimentação de 6 V.
2.3.2. Associação em Paralelo
A associação em paralelo de fontes de tensão é uma operação cuja realização prática necessita de alguns cuidados. Esta recomendação é particularmente verdadeira nos casos em que as fontes de tensão apresentam valores nominais bastante diferenciados e resistências internas reduzidas, com base nesses valores as fontes podem deixar de oferecer (ser ativa) e se tornar uma comsumidora (ser passiva) no cricuito.
2.4. Aparelhos de Medição usados em Eletrônica
2.4.1. Multímetro
Um multímetro ou multiteste é um aparelho destinado a medir e avaliar grandezas elétricas. Existem modelos com mostrador analógico (de ponteiro) e modelos com mostrador digital. Nos dois modelos, um sistema de chave mecânica ou eletrônica divide o sinal de entrada de maneira a adequar a escala e o tipo de medição. Utilizado na bancada de trabalho (laboratório) ou em serviços de campo, incorpora diversos instrumentos de medidas elétricas num único aparelho como voltímetro, amperímetro e ohmímetro por padrão e capacímetro, frequencímetro, termômetro entre outros, como opcionais conforme o fabricante do instrumento disponibilizar. Tem ampla utilização entre os técnicos em eletrônica e eletrotécnica, pois são os instrumentos mais usados na pesquisa de defeitos em aparelhos eletro-eletrônicos devido a sua simplicidade de uso e, normalmente, portabilidade.
Exemplos de Multímetros (digital e analógico):
2.4.2. Osciloscópio
O osciloscópio é um instrumento de medida eletrônico que cria um gráfico bi-dimensional visível de uma ou mais diferenças de potencial. O eixo horizontal do ecrã (monitor) normalmente representa o tempo, tornando o instrumento útil para mostrar sinais periódicos. O eixo vertical comumente mostra a tensão. O monitor é constituído por um "ponto" que periodicamente "varre" a tela da esquerda para a direita. O uso clássico de um osciloscópio é diagnosticar uma peça defeituosa em um equipamento eletrônico. Em um rádio, por exemplo. Outro uso possível é a checagem de um circuito novo. Muito frequentemente circuitos novos se comportam abaixo do esperado devido aos níveis de tensão errados, ruído elétrico ou erros no projeto.
Exemplo de osciloscópio:
3. Etapa 3
3.1. Capacitores
3.1.1. O que são Capacitores
Também chamado de condensador, ele é um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar cargas elétricas e consequente energia eletrostática, ou elétrica.
Exemplos de capacitores:
3.1.2. Características de Construção dos Capacitores
Entre essas armaduras existe um material que é chamado de dielétrico. Dielétrico é uma substância isolante que possui alta capacidade de resistência ao fluxo de corrente elétrica. A utilização dos dielétricos tem várias vantagens. A mais simples de todas elas é que com o dielétrico podemos colocar as placas do condutor muito próximas sem o risco de que eles entrem em contato. Qualquer substância que for submetida a uma intensidade muito alta de campo elétrico pode ser tornar condutor, por esse motivo é que o dielétrico é mais utilizado do que o ar como substância isolante, pois se o ar for submetido a um campo elétrico muito alto ele acaba por se tornar condutor.
3.1.3 Capacitância
É denominada capacitância C a propriedade que os capacitores têm de armazenar cargas elétricas na forma de campo eletrostático, e ela é medida através do quociente entre a quantidade de carga (Q) e a diferença de potencial (V) existente entre as placas do capacitor, matematicamente fica da seguinte forma:
No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de capacitância é o farad (F), no entanto essa é uma medida muito grande e que para fins práticos são utilizados valores expressos em microfarads (μF), nanofarads (nF) e picofarads (pF). A capacitância de um capacitor de placas paralelas, ao ser colocado um material dielétrico entre suas placas, pode ser determinado da seguinte forma:
Onde:
εo é a permissividade do espaço;
A é a área das placas;
d é a distância entre as placas do capacitor.
3.1.4. Exemplos de Uso dos Capacitores
Os capacitores são utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos, nas máquinas fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles podem ter o formato cilíndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele está sendo empregado.
3.2. Indutores
3.2.1. Oque são Indutores
Um indutor é um componente eletrônico muito simples, constituído por uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre. Entretanto, pode fazer algumas coisas bem interessantes devido às propriedades magnéticas de uma bobina. Em outras palavras, um indutor pode armazenar energia no seu campo magnético e tende a resistir a qualquer mudança na quantidade de corrente que flui através dele.
3.2.2. Características dos Indutores
A capacidade de um indutor é controlada por quatro fatores:
1. O número de espiras (mais espiras significam maior indutância).
2. o material em que as bobinas são enroladas (o núcleo).
3. A área da seção transversal da bobina (mais área significa maior indutância).
4. O comprimento da bobina (uma bobina curta significa espiras mais estreitas - ou sobreposição - que significa maior indutância).
Um núcleo de ferro oferece ao indutor muito mais indutância do que o ar ou do que qualquer outro material ofereceria.
A unidade padrão da indutância é o henry. A equação para calcular o número de henries em um indutor é:
H = (4 * Pi * número de espiras * número de espiras * área da bobina * mu) / (comprimento da bobina * 10.000.000)
A área e o comprimento da bobina são definidos em metros. O termo mu é a permeabilidade do núcleo. O ar tem permeabilidade de 1, enquanto o aço pode ter uma permeabilidade de 2 mil.
3.2.3. Exemplo de Aplicação com Indutores
Suponha que você pegue uma bobina, com talvez 2 metros de diâmetro, contendo cinco ou seis espiras. Você faz algumas canaletas na estrada e coloca as bobinas nelas. Você fixou um medidor de indução à bobina e verificou qual é a indução dela.
Agora, estacione um carro sobre a bobina e confira a indutância novamente. Ela será muito maior, devido ao grande objeto de aço posicionado no campo magnético da bobina. O carro estacionado sobre a bobina está agindo como o núcleo do indutor e a sua presença muda a indutância. A maioria dos sensores de semáforos usa uma bobina como essa. O sensor, constantemente, testa a indutância da bobina na rua e quando essa aumenta, ele sabe que existe um carro esperando.
4. Referências Bibliográficas
Portal da Robótica, www.portaldarobotica.com.br, acessado em 09/04/12 - 21:20
Colégio Web, www.colegioweb.com.br, acessado em 09/04/12 - 21:30
BOYLESTAD, Introdução à Análise de Circuitos.
Baú da Eletrônica, http://baudaeletronica.blogspot.com/, acessado em 09/04/12 - 21:50
Wikipedia, http://pt.wikipedia.org/, acessado em 09/04/12 - 22:00
Brasil Escola, http://www.brasilescola.com, acessado em 10/04/2012 – 21:30
Como Tudo Funciona, http://ciencia.hsw.uol.com.br
...