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CIRCUITOS ELÉTRICOS Prof. Alexandre Oliveira [email protected]

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Page 1: Apresentação do PowerPoint...transistores ou amplificadores. • 10 para 1: Reduz a amplitude do sinal fornecido na entrada BNC do osciloscópio por um fator de 10. •Além disso,

CIRCUITOS ELÉTRICOS

Prof. Alexandre [email protected]

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ELETRICIDADE BÁSICA

Núcleo

Prótons – carga elétrica positiva

Nêutrons – carga elétrica nula

Eletrosfera

Elétrons – carga elétrica negativa

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Tensão elétrica: Também conhecida como diferença de potencial, é

a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença

em energia potencial elétrica por unidade de carga elétrica entre

dois pontos. Sua unidade de medida é o volt (V).

Corrente Elétrica: É o fluxo orientado de elétrons através de um

condutor, quando submetido a uma d.d.p. Sua unidade de medida

é o ampère ( A ).

ELETRICIDADE BÁSICA

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ELETRICIDADE BÁSICA

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Resistência Elétrica: É a oposição que o condutor oferece à

passagem da corrente elétrica. A unidade de medida é o ohm (W ).

ELETRICIDADE BÁSICA

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CIRCUITO ELÉTRICO

FONTE

CONDUTOR

CONSUMIDOR

ELETRICIDADE BÁSICA

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LEI DE OHM

ELETRICIDADE BÁSICA

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CIRCUITO EM SÉRIE CIRCUITO EM PARALELO

TIPOS DE CIRCUITO

ELETRICIDADE BÁSICA

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Associação em Série

Tensão: A soma das quedas de tensões nos resistores será igual à

tensão da fonte: VT = V1 + V2 + V3 ... + Vn

Corrente: A corrente que sai da fonte será a mesma em todos os

resistores: IT = I1 = I2 = I3 ... = In

Resistência: A resistência total é a soma das resistências parciais:

RT = R1 + R2 + R3 ... + Rn

ELETRICIDADE BÁSICA

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Associação em Paralelo

Tensão: A tensão é a mesma da fonte em cada resistor do circuito:

VT = V1 = V2 = V3 ... = Vn

Corrente: A soma das correntes dos resistores é igual a corrente

total do circuito: IT = I1 + I2 + I3 ... + In

Resistência: A resistência equivalente é calculada através das

seguintes fórmulas:

ELETRICIDADE BÁSICA

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Utilizando as leis de Kirchhoff, calcule todas as correntes das malhas eas quedas de tensão no circuito. Dados: VA = 116V, VB = 20V, R1 = 8Ω,R2 = 6Ω, R3 = 4Ω.

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Exercício: Calcule as resistências de uma rede Y equivalente:

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CAPACITORES

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CAPACITORES

É um componente constituído por dois condutores separados por um

isolante: os condutores são chamados armaduras (ou placas) do

capacitor e o isolante é o dielétrico do capacitor. O dielétrico pode ser

um isolante qualquer como o vidro, a parafina, o papel e muitas vezes

é o próprio ar.

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CAPACITORES

Processos de Carga de um Capacitor: Na figura abaixo o gerador

retira elétrons da armadura A, que vai se eletrizando positivamente, e

introduz elétrons na armadura B.

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CAPACITORES

Associação de Capacitores em Série

Para a determinação do capacitor equivalente usaremos:

Quando forem dois capacitores podemos usar o produto pela soma:

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CAPACITORES

Associação de Capacitores em Paralelo

Para a determinação do capacitor equivalente usaremos:

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EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO

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MULTÍMETRO DIGITAL

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MULTÍMETRO DIGITAL

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Oferece a facilidade de mostrar

diretamente em seu display, o valor

numérico da grandeza medida, sem

termos que ficarmos fazendo

multiplicações (como ocorre com

multímetros analógicos).

MULTÍMETRO DIGITAL

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Pode ser utilizado para diversos tipos de medidas, astrês mais comuns são:

• tensão elétrica (medida em volts – V)

• corrente elétrica (medida em amperes – A - mA)

• resistência elétrica (medida em Ohms – W)

Escalas para outras medidas específicas como:temperatura, semicondutores, capacitância, ganho detransistores, frequência, continuidade, etc.

MULTÍMETRO DIGITAL

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O valor da escala já indica o máximo valor a ser medidopor ela, independente da grandeza.

• VCC ou VDC: 200mV, 2V, 20V, 1000V ou 200m, 2, 20, 1000.

• VCA ou VAC: 200 V, 750 V ou 200, 750.

• R: 200, 2000, 20k, 200k, 2M ou 200, 2k, 20k, 200k, 20000k.

• ICC ou IDC : 200, 2000, 20m, 200m, 2A, 20A ou 200, 2m,20m, 200m, 2, 10.

• ICA ou IAC: 2 A, 10 A ou 2, 10.

MULTÍMETRO DIGITAL

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Importante: saber selecionar a escala correta

para a medição a ser feita. Sendo assim

podemos exemplificar algumas grandezas com

seus respectivos nomes nas escalas:

• Tensão contínua = VCC, DCV, VDC

(ou um V com duas linhas sobre ele, uma

tracejada e a outra continua).

• Tensão alternada = VCA, ACV, VAC

(ou um V com um ~ sobre ele).

MULTÍMETRO DIGITAL

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• Corrente contínua = DCA, ADC

(ou um A com duas linhas sobre ele, uma

tracejada e uma continua).

• Corrente alternada = ACA

(ou um A com um ~ sobre ele).

• Resistência = Ohms W

MULTÍMETRO DIGITAL

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MEDIÇÃO DE TENSÃO: é necessário

conectar as pontas de prova em paralelo

com o ponto a ser medido.

MULTÍMETRO DIGITAL

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MEDIÇÃO DE CORRENTE: é necessário conectar as

pontas de prova em série com o ponto a ser medido. É

importante frisar que a maioria dos multímetros digitais só

mede corrente contínua, portanto não devem ser usados

para se medir a corrente alternada fornecida pela rede

elétrica.

MULTÍMETRO DIGITAL

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MEDIÇÃO DE RESISTÊNCIAS

Desligar todos os pontos dapeça a ser medida eencostarmos uma ponta deprova em cada lado dapeça. No caso de umalâmpada incandescenteencostamos uma ponta deprova na rosca e outra naparte inferior e metálica doconector da lâmpada.

MULTÍMETRO DIGITAL

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Todas estas medidas devem ser feitas

com critério e nunca encostar as mãos

em nenhuma ponta de prova durante uma

medida, caso isto aconteça corre o risco

de levar um choque elétrico e/ou ter-se

uma leitura errada.

MULTÍMETRO DIGITAL

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Borne comum: normalmente indicado por COM –

é onde deve estar sempre ligada a ponta de prova

preta.

Borne indicado por V/Ohms – nele deve estar

conectada a ponta de prova vermelha para a

medição de tensão (contínua ou alternada),

resistência e corrente na ordem de miliamperes.

Borne indicado por A ou mA – a ponta de prova

vermelha deve ser ligada nele para a medição de

corrente continua ou alternada.

MULTÍMETRO DIGITAL

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O quarto borne em um multímetro pode ser

utilizado para a medição de correntes

continuas mais elevadas, como exemplo, até

10A. Neste caso a indicação no borne seria

10A ou 10 ADC.

MULTÍMETRO DIGITAL

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OSCILOSCÓPIO

O osciloscópio, de forma dinâmica, representa sinaiselétricos com variação no tempo em duasdimensões (normalmente tensão vs. tempo).

O osciloscópio é utilizado por engenheiros etécnicos para testar, verificar e depurar projetoseletrônicos.

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As pontas de prova são usadas para transferir o sinaldo dispositivo sendo submetido ao teste para asentradas BNC do osciloscópio.

O tipo de ponta de prova mais comumente utilizado échamado de "Ponta de prova passiva 10:1 divisora detensão".

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OSCILOSCÓPIO

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Ponta de Prova 10:1

OSCILOSCÓPIO

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• Passiva: Não inclui elementos ativos, comotransistores ou amplificadores.

• 10 para 1: Reduz a amplitude do sinalfornecido na entrada BNC do osciloscópiopor um fator de 10.

• Além disso, aumenta a impedância deentrada em 10X.

• Todas as medições devem ser realizadas emrelação ao terra!

OSCILOSCÓPIO

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OSCILOSCÓPIO

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OSCILOSCÓPIO

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OSCILOSCÓPIO

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Vo

lts

Tempo

Vertical = 1 V/div Horizontal = 1 µs/div

1 Div

1 D

iv

OSCILOSCÓPIO

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Área de exibição da forma de onda mostradacom linhas de grade (ou divisões).

Os espaços verticais das linhas de grade estãorelacionados à configuração de volts/divisão.

Os espaços horizontais das linhas de gradeestão relacionados à configuração desegundos/divisão.

OSCILOSCÓPIO

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V p

-p

Period

Vertical = 1 V/div Horizontal = 1 µs/div

V m

ax

OSCILOSCÓPIO

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Período (T) = 4 divisões x 1 µs/div = 4 µs

Frequência = 1/T = 250 kHz.

V p-p = 6 divisões x 1 V/div = 6 V p-p

OSCILOSCÓPIO

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Ponto de disparo

Disparo = Borda ascendente a 0,0 V

OSCILOSCÓPIO

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− Ajuste o botão V/div até que a forma de onda preencha a maiorparte da tela verticalmente.

− Ajuste o botão de posição vertical até que a forma de ondaesteja centralizada verticalmente.

− Ajuste o botão s/div até que apenas alguns ciclos sejamexibidos na horizontal.

− Ajuste o botão de nível de disparo até que o nível seja definidopróximo ao meio da forma de onda na vertical.

- Muitos ciclos sendo exibidos.

- Amplitude escalonada muito baixa.

Condição de configuração inicial

(exemplo)

Condição de configuração ideal

Nível de disparo

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OSCILOSCÓPIO

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GERADOR DE FUNÇÕES

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GERADOR DE FUNÇÕES

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GERADOR DE FUNÇÕES

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Referências Bibliográficas

Gussow, Milton. Eletricidade Básica. Tradução José

Lucimar do Nascimento. 2ª. ed. Porto Alegre. Bookman,

2009.