capacitor e capacitância

41
O Capacitor O Capacitor é basicamente construido de duas placas ligadas a dois terminais e o dielétrico e pode armazenar energia. O dielétrico é o material colocado entre as placas do capacitor. O que é a capacitância? A capacitância é a propriedade que um capacitor tem de se opor a uma variação de tensão. A capacitância se comporta em relação à tensão do mesmo modo que a indutância em relação à corrente.. Assim, se a tensão aplicada a um capacitor aumenta, a capacitância resiste a essa variação. Se a tensão aplicada ao capacitor diminui, a capacitância tenta manter a tensão original. Como nos circuitos de C.A. a tensão está sempre variando, a capacitância está sempre agindo no sentido de retardar essas variações Sendo assim podemos dizer que a capacitância faz a tensão se atrasar em relação à corrente. Como no caso da indutância, a corrente e a tensão em um capacitor não estão em fase. NOS CAPACITORES, A CORRENTE ESTÁ ADIANTADA EM 90º EM RELAÇÃO À TENSÃO FATORES QUE INFLUEM NA CAPACITÂNCIA A Àrea das placas do capacitor afeta a capacitância. Se aumentarmos a àrea das placas a capacitância aumenta. A Distância entre as placas. Se aumentar a distância entre as placas a capacitância diminui. O Dielátrico é o material colocado entre as placas do capacitor. Conforme for o dielétrico usado (ar, mica, plástico Mylar) tambem varia a capacitância. Assim um dos fatores que influem na capacitância é o material dielétrico. MEDIDAS DE CAPACITÂNCIA Fonte: LABRE BA - www.labre-ba.org.br

Upload: mabio-vieira-alho

Post on 20-Oct-2015

106 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

O Capacitor

O Capacitor

O Capacitor basicamente construido de duas placas ligadas a dois terminais e o dieltrico e pode armazenar energia. O dieltrico o material colocado entre as placas do capacitor.O que a capacitncia? A capacitncia a propriedade que um capacitor tem de se opor a uma variao de tenso. A capacitncia se comporta em relao tenso do mesmo modo que a indutncia em relao corrente.. Assim, se a tenso aplicada a um capacitor aumenta, a capacitncia resiste a essa variao. Se a tenso aplicada ao capacitor diminui, a capacitncia tenta manter a tenso original. Como nos circuitos de C.A. a tenso est sempre variando, a capacitncia est sempre agindo no sentido de retardar essas variaes Sendo assim podemos dizer que a capacitncia faz a tenso se atrasar em relao corrente. Como no caso da indutncia, a corrente e a tenso em um capacitor no esto em fase.

NOS CAPACITORES, A CORRENTE EST ADIANTADA EM 90 EM RELAO TENSOFATORES QUE INFLUEM NA CAPACITNCIAA rea das placas do capacitor afeta a capacitncia. Se aumentarmos a rea das placas a capacitncia aumenta. A Distncia entre as placas. Se aumentar a distncia entre as placas a capacitncia diminui. O Dieltrico o material colocado entre as placas do capacitor. Conforme for o dieltrico usado (ar, mica, plstico Mylar) tambem varia a capacitncia.

Assim um dos fatores que influem na capacitncia o material dieltrico.

MEDIDAS DE CAPACITNCIAA capacitncia simbolizada pela letra C, e medida em Farads. A capacitncia de um capacitor a carga eltrica (em coulomb) que deve ser passada de uma placa para a outra de modo a criar uma diferena de potencial de 1 volt entre as placas. O Capacitor um dispositivo que armazena energia.Um Farad a capacitncia de um capacitor no qual uma carga de 1 coulomb produz uma diferena de 1 volt entre as placas.

As capacitncias so normalmente especificadas em microfarads ou em picofarads tambm chamados de micro-microfarads. A capacitncia de um capacitor especificada pela: Especificao do fabricanteQuando um capacitor est carregado uma determinada tenso de pico, a carga armazenada por ele igual capacitncia vezes a tenso de pico. A frmula : Carga (em Coulombs) = capacitncia (em farads) x tenso(Volts)Ex: Qual ser a carga armazenada em um capacitor de 100 microfarads de uma tenso aplicada de 100 volts de pico ? 100 Volts x 0,0001 farad = 0,01 coulomb.

O EFEITO DE UMA CAPACITNCIA SOBRE A C.A E C.C.Uma tenso alternada (C.A) pode, na realidade, "atravessar" o dieltrico: como a tenso alternada ela d origem a uma corrente alternada do outro lado.

Quanto corrente contnua (C.C) o capacitor carrega-se com a subida da tenso aplicada e depois de carregado a corrente cessa de circular. Por outras palavras o capacitor bloqueia a passagem da C.C.

Um corpo carregado eletricamente e em repouso gera um CAMPO ELTRICO.

REATNCIA CAPACITIVA

Reatncia Capacitiva a oposio de uma capacitncia passagem da corrente eltrica. medida em OHMS.A frmula da Reatncia Capacitiva : Xc = 1 / 2pi.f.C

Xc - reatcia capacitiva em OHMSf - frequncia em HERTZ.C - capacitncia em farads.pi - 3,14Ex: Qual o valor da reatncia capacitiva dum circuito se a frequncia 12000 Hz e capacitncia for 200 mfd (microfarads).Xc = 1 / 2pi.f.C = 1 / 2 x 3,14 x 12000 x 0,0002 = 1 / 2,4 = 0,416 ohms

INCLUDEPICTURE "http://www.labre-ba.org.br/Radioamadorismo/fatorpotencia.jpg" \* MERGEFORMATINET Pode-se usar o valor da reatncia capacitiva para calcular a corrente nos circuitos puramente capacitivos, usando a Lei de Ohm:

I = E / Xc

Onde :I - corrente em AMPERESE - Voltagem aplicada ao capacitor em VOLTSXc - reatncia capacitiva do capacitor em OHMS

EX: Calcular a corrente(Amperes) que circula num circuito puramente capacitivo cuja a reatncia capacitiva seja de 0,416 ohms e a tenso (voltagem) aplicada seja de 2 volts.I = E / Xc = 2 / 0,416 = 4,8 AMPERES

CAPACITORES LIGADOS EM SRIE E EM PARALELO.Condensadores ligados em paralelo

Capacitores ligados em paralelo: as suas capacitncias somam-se.EX: Qual capacitncia total de dois capacitores de 100 microfarads ligados em paralelo. Resposta = 100 + 100 = 200 microfarads

Condensadores ligados em srie

Dois capacitores com a mesma capacitncia ligados em srie ficam com metade do valor dum deles.A Frmula para calcular a capacitncia de dois capacitores ligados em Srie :

Ct = C1 x C2 / C1 + C2

EX: Calcular a capacitncia resultante de dois capacitores ligados em srie sendo C1 = 100 microfarads e C2 tambm de 100 microfarads.

Ct = 100 x 100 / 100 + 100 = 10000 / 200 = 50 microfarads

CONSTANTE DE TEMPOPara calcular quanto tempo um condensador demora a atingir(carga) um valor de 63,2 % da tenso aplicada dado pela seguinte frmula:

T = C x RT = tempo em SEGUNDOSC = capacitncia em FARADSR = resistncia em srie com o capacitor em OHMS

EX: Qual a constante de tempo dum circuito com uma capacitncia de 10 microfarads e uma resistncia de 100.000 ohms.

T = C x R = 0,00001 x 100000 = 1 segundo o tempo que o capacitor leva para carregar-se a 63,2 % da tenso da fonte

Nota: Para o condensador atingir a carga mxima demora aproximadamente 5 vezes a constante de tempo. Mas para efeitos prticos considera-se o condensador carregado quando atinge 63,2 % da tenso aplicada.

SMBOLOS DE CAPACITORES

Capacitor de valor ajustvel

Fator de Potncia dum capacitor

Todos os capacitores tem uma resistncia interna. Os maiores apresentam uma resistncia interna relativamente elevada.

O fator de potncia do circuito depende da Resistncia e da Impedncia do mesmo.

CIRCUITOS RLCEste circuito tem um Capacitor e um Indutor em srie um Circuito LC Srie.Este circuito tem um resistor, um capacitor e um indutor ligados em Srie um Circuito RLC Srie.

Este circuito tem um resistor e um indutor ligados em paralelo um Circuito RL paralelo.

Este circuito tem capacitor e um resistor ligados em paralelo um Circuito RC paralelo.Este circuito tem um capacitor e um indutor ligados em paralelo um Circuito LC paralelo.Este circuito tem um resistor, um capacitor e um indutor ligados em paralelo um Circuito RLC paralelo.Este circuito tem um indutor e um capacitor ligados em paralelo e este conjunto est em srie com um resistor. A este tipo de circuito d-se o nome de Circuito RLC Misto.A este tipo de circuito d-se o nome de Circuito LC Misto.

A esre tipo de circuito d-se o nome de Circuito RL srieRLCO resistor limita a corrente num circuito, isto se chama resistncia. Ela afeta tanto a C.C. como a C.A.

O Indutor regula a corrente alternada. O campo magntico produzido por um indutor ao cortar as suas prprias espiras gera uma tenso que se ope corrente. A isto se chama indutncia. Assim a corrente num indutor est desfasada (atrasada) de 90 em relao voltagem.

O capacitor tambm regula a corrente eltrica. Ele armazena uma carga eltrica que se ope s variaes de corrente. Esta propriedade chamada de capacitncia. Devido a isto a corrente est avanada de 90 em relao.

Se ligassemos em paralelo um indutor e um capacitor carregados a corrente circularia indefenitivamente entre o indutor e o capacitor e vice versa se no houvesse resistncia. Por aqui se depreende que quanto mais baixa for a resistncia mais corrente circular entre o indutor e o capacitor e vice versa.

ImpednciaA impedncia o conjunto de todos os fatores que se opem passagem da corrente eltrica alternada. So eles: a resistncia efetiva do circuito e as reatncias capacitiva e indutiva.Assim a impedncia dum circuito igual soma vetorial das reatncias com a resistncia efetiva do circuito.

Um circuito paralelo em ressonncia apresenta uma alta impednicia ( fonte de corrente alternada).

Um circuito srie em ressonncia apresenta uma baixa impedncia ( fonte de corrente alternada)

RessonnciaDiz-se que um circuito est ressonante numa determinada frequncia quando a Reatncia Indutiva igual Reatncia Capacitiva como XL e XC esto desfasados de 90 anulam-se a nica oposio a resistncia do prprio circuito.

Toda combinao LC tem uma frequncia de ressonncia

Frmula para determinar a frequncia : f =1 / 6,28 x a raiz quadrada de ( L x C)F = frequncia em Hertz (ciclos)L = indutncia em HenrysC = capacitncia em Farads

A frequncia de ressonncia aumenta se diminuirmos o valor da indutncia ou o valr da capacitncia

A frequncia de ressonncia diminue se aumentarmos o valor da capacitncia ou o valor da indutncia. Um circuito RLC - srie em ressonncia, apresenta: Impedncia igual resistncia do resistor.

Para aumentar a frequncia de ressonncia de um circuito RLC - paralelo deve-se: Diminuir a capacitncia.PeriodoPeriodo duma tenso ou corrente alternada o tempo necessrio para completar um cicloEsse tempo inversamente proporcional frequncia..

Frmula do perodo

t = 1 / ft = tempo em segundos (s)f = frequncia em Hertz (Hz)

1 Hertz = 1 ciclo por segundo

CONSTITUIO DA MATRIATenso, Corrente, Isoladores e Condutores Para entendermos o que a eletricidade vamos falar um pouco sobre, matria, substncia, molculas, tomos, electrons, on e prtons.

.Matria aquilo que constitue todos os corpos e pode ser percebido pelos nossos sentidos.Substncia o tipo particular de uma matria. Existem milharres de substncias diferentes que so formadas por molculas.gua, madeira, ferro, ouro, prata, etc, so substncias.

Molculas so formadas por partculas muito pequenas e invisiveis chamadas tomos. A molcula a menor parte em que se pode dividir uma substncia e que tem todas as caraterista, fsicas e qumicas, da mesma .Isto , se formos dividindo a substncia em partes cada vez mais pequenas chegamos molcula. A molcula da gua composta por dois tomos de hidrognio e um de oxignio.tomos so as partculas que compoem uma molcula.Os tomos so por sua vez constituidos por um ncleo no qual giram em camadas, minsculas particulas chamadas elctrons..

O ncleo dum tomo composto de prtons (o prton tem carga positiva) e nutrons ( o nutron tem uma carga positiva e outra negativa) , os eletrons so cargas negativas.

O ncleo dum tomo na verdade um conjunto de vrias espcies. J se identificaram mais de uma dezena de particulas diferentes: prtons, neutrons, msons, neutrinos, etc. Aqueles que mais nos interessam so os prtons e os neutrons. o numero de prtons que existe no ncleo de um tomo que determina o tipo de tomo. A ste nmero se d o nome de Nmero Atmico. Em condies normais um tomo apresenta o nmero de prtons igual ao de elctrons.

Os tomos se conservam unidos devido a atrao de cargas de sinais opostos.

Cargas com sinais opostos se atraem.Cargas com sinais iguais se repelam.A reao de um corpo neutro localizado no interior do campo eltrico produzido por carga positiva manter-se indeferente ao campo.O ONSe aplicarmos uma energia suficiente ao tomo , poderemos acrescentar ou retirar dele vrios eltrons. Quando um tomo fica com uma carga negativa chamado de on negativo(Anon) se a carga for positiva chamado de on positivo (Caton).

ELETRIZAOVejamos agora os processos que podem desequelibrar eletricamente os tomos.

Eletrizao por Frico - quando fricionamos um pente de plstico num tecido de l, ambos adquirem cargas eltricas, um por perder eletrons e o outro por receb-los.Na pratica podemos verificar que o corpo eletrizado atrai pequenos corpos leves como por exemplo pedaos de papel, etc.. Este foi o primeiro processo que se tem notcia da eletrizao dum corpo.

Fotoeletricidade - quando a luz incide sobre determinadas substncia provoca uma emisso de eltrons, dando origem a uma carga eltrica. Este outro processo de produzir eletricidade.

Termoeletricidade - ao aplicamos calr a determinados materias tambm existe uma emisso de eltrons. O exemplo disto o filamento(catodo) duma vlvula de rdio que ao ficar incandescente emite eltrons.

Piezoeletricidade - certos cristais como o quartzo e os sais de Rochelle ficam com tomos ionizados quando so submetidos a presses mecnicas

Geradores eletroqumicos ou Pilhas. pela reao quimica entre diferentes substncias obtm-se cargas eltricas.

USINAS ELTRICAS -Ao fazermos passar fios de cobre atravs do espao entre dois ims produz-se energia eletrica , este o caso tambm dos dnamos dos automveis.

TENSO E CORRENTETenso (presso eltrica) um excesso de partculas carregadas em um terminal de uma fonte, em relao ao outro terminal. Outros termos so usados indiscriminadamente para descrever a tenso eltrica como por exemplo: fora eletromotriz, diferena de potencial. A unidade da tenso eltrica o Volt.

A fora eltrica que provoca o movimento de cargas em um condutor a tenso eltrica. A unidade da tenso eltrica o VOLT.Corrente eltrica o movimento de eletrons livres do terminal negativo para o terminal positivo da fonte (bateria), atravs duma carga que pode ser um resistor.A corrente eltrica medida em AMPRE.Uma diferena de potencial eltrico estabelecido entre os extremos de um condutor provaca corrente eltrica.O movimento de cargas eltricas atravs de um condutor denomina-se corrente eltricaPor conveno, considera-se a corrente eltrica fluindo do potencial positivo para o potencial negativo.O sentido da corrente eltrica e que usado em eletrnicae vai do potencial negativo para o potencial positivo atravs dum circuto. chamado de SENTIDO ELETRNICO.

Existem dois tipos de corrente a C.C. (Corrente contnua) e a C.A.(Corrente alternada).

A corrente contnua no muda de polaridade (Baterrias). J a corrente alternada muda de polaridade de meio em meio ciclo.Como o caso da eletricidade que vai para as nossas casas e que normalmente tem uma tenso alternada de 110 Volts e de 220 Volts e gerada num alternador.Dependendo do local, a tenso eltrica da rede domiciliar de 110V ou 220VA Corrente eltrica contnua quando no muda a polaridade no tempo.Gerador de corrente alternada conhecido como Alternador.

Tambm por conveno, considera-se o potencial terra como nulo.ISOLANTES E CONDUTORESCondutoresQuando um tomo na sua camada mais externa tem eletrons livres muito fcil esses eltrons moverem-se para outro tomo prximo, pois a atrao do seu nucleo muito pequena Quando aplicamos uma quantidade apropriada de energia, sob a forma , de presso eltrica, luz, calor, etc. eles podero, facilmante, libertarem ou capturarem eltrons , portanto como vimos acima este movimento de eletrons de um tomo para outro o que se chama de corrente eltrica.(eletricidade) Todos estes materias, em que os seus tomos, tm eletrons livres na sua camada mais externa e que facilmente se soltam da sua rbita, so chamados de bons condutores. Esto neste caso : a prata, o ouro, o cobre, o chumbo, o alumnio, etc.

IsolantesJ os materiais isolantes tais como: o vidro, porcelana, plstico, borracha, mica, papel, madeira , parafina, etc. no possuem eletrons livres na camada externa dos seus tomos e assim mais dificil a movimentao de eletrons de um tomo para outro.

CARGA ELTRICA DE UM CORPOCOULOMB - AMPREA unidade de carga eltrica de um corpo o COULOMB.

COULOMB (por segundo) o nmero de elctrons que passam por segundo num determinado ponto dum condutor (6,28 vezes (10 elevado potncia de 18 elctrons))

AMPRE igual intensidade de corrente de 1 COULOMB por segundo.que passa num determinado ponto do condutor.

EX: Qual seria a Intensidade da Corrente ou Carga de um corpo se durante 5 segundos tivessem passado 30 COULOMB por um condutor ?, resolvendo temos:COULOMB /s = 30 / 5 = 6O resultado d 6 COULOMB por segundo ou seja: 6 AMPRES

daqui se conclui que :

I = Q / t Q = I x t t = Q / I

I = AMPRES (A) Q = COULOMS (C) t = SEGUNDOS (s)

DIODOS

Diodo Retificador / Juno PN

O diodo um componente eletronico que tem a propriedade de ser semicondutor. Isto s conduz a corrente eltrica num s sentido.

Ex: No exemplo da figura acima, no catodo do diodo ( lado direito) s aparecem os semi ciclos positivos, do sinal alternado aplicado ao anodo (lado esquerdo) do diodo.

A propriedade que os diodos tm de transformar a corrente alternada em corrente contnua chama-se RETIFICAO. Neste caso, o diodo, chama-se diodo retificador.

Exemplo duma fonte de alimentao simples (meia onda) utilizando um diodo retificador.

Ex:JUNO PNDispositivos de estado slido.Estes dispositivos incluem os retificadores a diodo.Geralmente so usados elementos semicondutores germnio (Ge) e silcio (Si).O silcio um slido cristalino escuro e quebradio, como o vidro.Atualmente quase todos os dispositivos do estado slido usam o silcio, porque ele pode operar em temperaturas mais altas e tem menos corrente de fuga, em comparao ao Ge.

DOPAGEM. Em sua forma pura, os semicondutores tm poucos eltrons livres em seus tomos. No entanto elementos de impurezas podem ser adicionados para aumentar o nmero de cargas livres por um fator 10 a 100 vezes. Este processo de dopagem altera a distribuio dos eltrons de valncia nos tomos do semicondutor. Quando so adicionados eltrons, o semicondutor do tipo N. O tipo P tem uma deficincia de eltrons. A carga positiva resultante da vaga de um eltron na faixa de valncia chamada carga de lacuna (buraco) e pode ser considerda positiva. A corrente num semicondutor pode ser ou pelo fluxo de eltrons ou pelo deslocamento de cargas positivas de lacunas (buracos).

CORRENTE DE LACUNAS (BURACOS). A lacuna (buraco) tem exatamente a mesma quantidade de carga que o eltron negativo, mas polaridade contrria. Uma lacuna (buraco) no um proton, mas um novo tipo de carga positiva produzida somente nos semicondutores do tipo P. Quando as cargas das lacunas se movem, a corrente de lacunasest na mesma direo que a corrente convencional, ou seja, contrria ao fluxo de eltrons. Todos os smbolos de setas nos dispositivos semicondutores mostram a direo da corrente de lacunas , isto , a direo da corrente convencional. Nota: Quando o sentido da corrente eltrica igual ao dos eltrons considerado o SENTIDO ELETRNICO.ou seja do negativo para o positivo.Quando o sentido da corrente oposto aos do movimento dos eltrons considerado o SENTIDO CONVENCIONAL ou CLSSICO., ou seja do positivo para o negativo

A JUNO PN . Quando os materias dos tipos P e N so unidos numa estrutura cristalina contnua, o lado em que os tipos opostos se encontram contitui uma juno PN.A juno evita que as cargas das lacunas (buracos) e dos eltrons se neutralizem umas s outras. A justificativa, do ponto de vista fsico, a formao de uma pequena barreira de potencial atravs da juno. A polaridade desta barreira repele as lacunas (buracos) de volta ao material P e os eltrons ao material N. A tenso da barreira resulta de ons dos elementos de impureza usados na dopagem. O valor desta barreira de potencial de 0,7 V para as junes de Ge ( germnio), e de 0,3 V para as junes de Si (silcio). Estas tenses se aplicam a todas as junes de Ge e de Si, grandes ou pequenas, pois o valor uma caracterstica do elemento. A tenso da juno constitui a base de operao para todos os diodos semicondutores. Um retificador a diodo exatamente uma juno de um material tipo "P" com um material tipo "N".DIODO ZENERsmbolo do Zener.

Os diodos zener so diodos de silcios projetados para um valor especfico de tenso de rutura inversa, que geralmente de 3,9 V a 28 Volts. Quando essa tenso alcanada o diodo comea a conduzir , a corrente atravs do diodo mantem-se mais ou mernos constante dentro de certos valores de tenso aplicada, a este efeito d-se o nome de zener ou corrente de avalanche. Para a tenso de rutura zener e uma ampla faixa de tenses mais altas, a tenso inversa atravs do diodo permanece relativamente constante no valor zener .Esta caracterstica torna o diodo zener til como um regulador de tenso.

Os diodos zener so tambm chamados de diodos de referncia e diodos de avalanche, pois a corrente inversa relativamente grande pode ser considerada uma corrente de avalanche.Uma vez que o diodo uma juno PN, a tenso inversa aplicada como tenso positiva no lado do catodo N. A caracterstica inversa usada devido a que tenses mais altas podem ser aplicadas, em comparao tenso direta.

A Figura mostra um circuito regulador de tenso com um diodo zener para manter uma sada de 12 Volts constantes atravs da carga R. A tenso contnua de entrada de 14 a 20 Volts, suficiente para manter o diodo zener em conduo. A resistncia em srie Rl limita a corrente a valores situados dentro do valor nominal.Observe que a polaridade da entrada positiva no lado N do diodo para tenso inversa. Uma vez que o diodo zener est em paralelo com a carga (Resistencia), a tenso atravs de ambos constante em 12 Volts.

O Valor do Zener de 12V.

ZENER

Regulador de tenso, neste caso utiliza-se o diodo zener para manter uma voltagem de referencia para o Transistor. Se a tenso de entrada variar, a tenso sada do transistor mantem-se inalteravel.

O valr do diodo Zener de 5,06 Volts. O valor da voltagem zener ter de ser, neste circuito, de aproximadamente 0,6 V mais alta qua a tenso de sada, para que a juno emissor-base seja polarizada no sentido direto. Escolheu-se o valor de zener 5,1 V pois o valor, mais perto, disponivel no mercado.

IMPEDNCIANuma resistncia a corrente e a voltagem esto em fase.Num capacitor a corrente est adiantada de 90 em relao voltagem A reatncia capacitiva XC (ohms) = 1 / 6,28.f.CNum indutor a corrente est atrasada de 90 em relao voltagemA reatncia indutiva XL (ohms) = 6,26.f.LA IMPEDNCIA uma grandeza que comprende a resistencia, reatncia capativa e reatncia indutiva. A impedncia a soma vetorial das reatncias com a resistncia do circuito.Sendo assim podemos concluir que a Lei de Ohm, quando aplicada a circuitos de C.A.passa a ter o seguinte enunciado: A INTENSIDADE de uma de uma CORRENTE ELTRICA diretamente proporcional FORA ELETROMOTRIZ e inversamente proporcional IMPEDNCIA.

I = E / Z donde E = I.Z e Z = E / I

Z = Impedncia em OHMSI = corrente em AMPRESE = fora eletromotriz em VOLTS

RessonnciaQuando a reatncia indutiva igual reatncia capacitiva so iguais, as reatncias se anulam (XL-XC) e diz -se que o circuito est ressonante. Este fenmeno s pode ocorrer em uma nica frequncia

Clculo da Frequncia de Ressonnciaf = 1 / 6,28 vezes a raz quadrada de LCf = frequncia em CiclosL = Indutncia em HenryC = Capacitncia em FaradsA BOBINA (INDUTOR)Smbolo da Bobina (Indutor) com ncleo de ar.

AUTO-INDUTNCIA E INDUTNCIA MTUAIndutncia

A Indutncia uma propriedade de todos os condutores.A unidade de medida da indutncia o HenryIndutncia a propriedade que tem uma bobina de fazer aparecer em si mesma ou noutra bobina uma fora eletromotriz induzida.

Para que seja criada uma fora eletromotriz induzida numa bobina, necessrio, que a mesma esteja submetida a um campo magntico varivel. Portanto, a indutncia de uma bobina uma propriedade que s se manifesta quando a corrente que passa pela mesma varia de valor, o que produz um campo magntico varivel, ao qual est submetido a prpria bobina ou outra que esteja junto.

Quando uma bobina induz em si mesma uma fora eletromotriz, chamamos o fenmeno de AUTO-INDUO e dizemos que a bobina apresenta AUTO- INDUTNCIA. A fora eletromotriz induzida neste caso conhecida como FORA CONTRA-ELETROMOTRIZ .

INDUTNCIA MTUA o outro caso de indutncia e o fenmeno conhecido como INDUO MTUA.Quando duas bobinas so colocadas uma prxima da outra, mas sem ligao entre elas, h o aparecimento de (campo magntico) uma tenso induzida numa delas, quando a corrente que passa pela outra varivel. Este principio de qualquer transformador. Os transformadores so dispositivos que so largamente aplicados em circuitos eltricos e eltrnicos

Artificialmente o campo magntico criado pelo Indutor (Bobina)Smbolo de um trasformador com ncleo de ar, neste caso representa um transformador de Radio Frequncia.(Altas Frequncias). Os transformadores podem ser feitos de duas ou mais bobinas.

Quando aplicamos uma tenso alternada a uma bobina e devido FORA CONTRA ELETROMOTRIZ, a corrente demora um certo tempo a percorr-la e sendo assim atrasada de 90 em relao voltagem . J com o capacitor o efeito totalmente contrrio, a corrente est adiantada 90 em relao tenso.Num circuito Indutivo (Indutor) a corrente est atrasada de 90 em relao tenso.Reatncia Indutiva

A oposio que a fora eletromotriz de auto induo oferece variao da corrente denominada REATNCIA INDUTIVA, por outras palavras a Reatncia Indutiva a oposio que uma bobina oferece a passagem da corrente alternada.

Para determinar essa oposio (resistncia) passagem da corrente alternada usa-se a seguinte frmula: XL = 2.pi.f.LXL = a reatncia indutiva dada em Ohms.f = frequncia em HERTZ (Hz)L = Indutncia da bobina em HENRYS (H)A frmula XL = 2.pi.f.L mostra que reatncia indutiva diretamente proporcional frequncia , portanto se aumentarmos a frequncia a reatncia indutiva aumenta..

Resposta n 55 -= Quando aumenta a frequncia da tenso aplicada a um indutor, sua reatncia aumenta CLCULO DE INDUTORES EM SRIE E EM PARALELO.Os Indutores ligados em srie: os valores das suas indutncia somam-se.Para calcular o valor de indutores ligados em paralelo usa-se a seguinte frmula:

It = Ix x Iz / Ix + Iz EX: calcular o valor de 40 H e 20 H em pararelo.

It = 40 x 20 / 40 + 20 = 800 / 60 = 13,33 Henry O valor do conjunto de 10 mH1 - soman-se os dois indutores em srie o que d 60 mH 2 - Ficamos com tres indutores em pararelo. 20mH, 30 mH e 60mH.3 - Usando a frmula para indutores em paralelo

Primeiro calculamos o valor dum par de indutores em paralelo, usando a frmula para indutores em paralelo. 20 x 30 / 20 + 30 = 600 / 50 = 12 mhAgora calculamos o segundo par 12 x 60 / 12 + 60 = 720 / 72 = 10 mH

O valor da indutncia total do conjunto srie/paralelo de 10 mH

Vrios tipos de Bobinas:BOBINA (INDUTOR) COM NCLEO DE FERRO

BOBINA (INDUTOR) COM NCLEO DE AR BOBINA (INDUTOR) COM TOMADA VARIAVEL LEI DE JOULEPOTNCIA ELTRICALei de Joule

UM JOULE o trabalho realizado . para transportar UM COULOMB entre dois pontos onde existe uma diferena de potencial de UM VOLT. Esse trabalho produz calor (energia trmica) que se pode representar pela frmula:Unidade tempo um segundo

W = Q . E W = trabalho eltrico (JOULE)Q = carga eltrica (COULOMB)E = tenso (VOLT)

temos: W = Q.E W = I..E I = W / E

W = JOULE (J)Q = COULOMB (C) por outro lado temos: W = Q . EI = AMPRES (A) Q = W / E Q = I.E / Et = SEGUNDOS (s) I = Q Utilizando a Lei de Ohm. temos: I = E / R E = I.R

por substituio e como: I = E / RtemosW = E . I . t = E . E /R . tW = E . E . t /R e tambm

W = E . I . t = I . R . I . tW = I . I . R . t ( R = E / I )W = I.I .(E/I).t = I.E.t

W = I.I.RI = W / EI = E / R assim resulta em W = E.E / R: W = I.E.O fenmeno pelo qual a corrente eltrica produz calor ao atravessar um material resistivo conhecido como Lei de Joule. A energia trmica dissipada na unidade do tempo(um segundo) por um resistor medida em JOULE. Um chuveiro ligado rede eltrica de 110 volts durante 2 segundos dissipa 555 J. A corrente no circuito de 2,5 AMPRE. Primeiro calculamos qual a energia dissipada num segundo 550 / 2 = 275 JOULEUtilizando a frmula : I = W / E = 275 / 110 = 2,5 AMPREPOTNCIA ELTRICAUma resistncia ao ser atravessada por uma corrente eltrica, produz calor. A energia eltrica transforma-se em energia trmica. transformao dessa energia se d o nome de POTNCIA, e a sua unidade o WATT

A Frmula para encontrar a Potncia :

P = E.I P = WATT E = VOLTS I = AMPRE

Usando a Lei de Ohm e por substituio podemos relacionar outras frmulas: P = R.(I.I) P = (E.E) / R

A grandeza que define a quantidade de energia consumida por unidade de tempo (hora) a POTNCIA.

A potncia eltrica medida em WATT.

Por uma lmpada circula 2,5 A quando alimentada com 110 V. A potncia dissipada de : 275 WATT.

Clculo: P = E.I = 110 x 2,5 = 275 WATT

A potncia consumida por uma resistncia eltrica em 2 horas de 2,2 KWh quando ligada rede de 110 volts. A corrente que curcula pela resistncia de 10 AMPRE

LEI DE OHMPotncia EltricaA lei de Ohm a formulao da relao da voltagem, corrente e resistncia e expressada como.

Onde:V = voltagem medida em volts.I = corrente medida em amperes.R = resistencia medida em ohms LEI DE OHM - Assim e a partir da frmula I = V / R podemos enunciar a Lei de Ohm como: a corrente, num circuito eltrico, diretamente proporcional voltagem que aplicada e inversamente proporcional resistncia do circuito.

EX: Calcular a corrente no circuito da figura abaixo.Sabendo que a voltagem aplicada de 10 Volts e a resistncia de 1000 ohms.(1 K)

I = V / R = 10 / 1000 = 0,01 A (10 miliamperes)A corrente no circuito de 0,01 Ampere

EX: Calcular o valor da Voltagem da bateria para uma corrente de 0,01 Amp e uma resistncia 2000ohms.no circuito acimaV = I x R = 0,01 x 2000 = 20 voltsA Voltagem da bateria teria que ter 20 volts

Nota: a letra E algumas vezes usada em lugar do V para voltagem.

Roda das frmulas da Lei de Ohm.E ou V = VoltsI =Amperes R = Ohms W ou P = Watts

POTNCIA ELTRICAUma resistncia ao ser atravessada por uma corrente eltrica, produz calor. A energia eltrica transforma-se em energia trmica. transformao dessa energia d-se o nome de POTNCIA, e a sua unidade o WATT

A Frmula para encontrar a Potncia :

P = E.I P = WATT E = VOLTS I = AMPRE

Usando a Lei de Ohm e por substituio podemos relacionar outras frmulas: P = R.(I.I) P = (E.E) / R

A grandeza que define a quantidade de energia consumida por unidade de tempo a POTNCIA. A potncia eltrica medida em WATT.

Por uma lmpada circula 2,5 A quando alimentada com 110 V. A potncia dissipada de : 275 WATT. Clculo: P = E.I = 110 x 2,5 = 275 WATT

A potncia consumida por uma resistncia eltrica em 2 horas de 2,2 KWh quando ligada rede de 110 volts. A corrente que circula pela resistncia de 10 AMPRE

Clculo: Primeiro dividimos a potncia consumida por 2 = 2200 / 2 = 1100 WATT.I = P / E = 1100 / 110 = 10 A.

MAGNTISMOO magntismo uma fora invisivel, embora possa ser verificada por meios indiretos . inerente a certas substncias, as quais podem atrair-se ou repelir-se mutuamente de acordo com determinadas leis. A magnetita um im natural. Os ims artificiais, fabricados atualmente, so muito mais fortes que a magnetita. O Fluxo magntico que passa por uma dada seo transversal chamado de densidade de fluxo magntico.Medidas Eltricas

Voltmetro serve para medir tenso eltrica (Volts)Ampermetro serve para medir corrente eltrica (AMPERE)Ohmmetro serve para medir resistncia.Voltmetro, frequencmetro, capacmetro e osciloscpio so instrumentos de medida.Para se medir a corrente em um circuito deve-se conectar um ampermetro em srie.Para se medir a tenso sobre um resistor deve-se conectar um voltmetro em paralelo.

O multmetro tem por base um instrumento chamado galvanmetro.As medidas de intensidade de campo permitem avaliar a radiao da antena transmissora.Sistemas de ModulaoA.M - Modulao em AmplitudeF.M. - Modulao de freqncia

P.M - Modulao em faseP.C.M - Modulao por cdigo de pulso.

SSB - Modulao em amplitude em que a portadora suprimida assim como uma das bandas laterais.(faixa lateral singela)DSB - Modulao em amplitude em que se transmite somente as duas bandas laterais.

A transmisso pelo sistema SSB feita modulando uma portadora em amplitude.

Na transmisso pelo sistema SSB transmite-se apenas uma banda lateral.

Na transmisso pelo sistema SSB: Ocorre maior economia do espectro de frequncia.

No sistema de comunicao A.M. o circuito detetor deve ter no mnimo um diodo.

No sistema de comunicao AM o elemento principal do circuito detetor o diodo.Uma das etapas de recepo de rdio a Demoduladora.OSCILADORESBasicamente um oscilador nada mais que um amplificador ligado de tal maneira que parte do seu sinal da sada realimentado sua entrada. Se a realimentao for a correta teremos na sada um sinal com frequncia e amplitude constante que se manter enquanto o circuito estiver sendo alimentado.Existem vrios tipos de Osciladores: A cristal, De relaxao, Colpitts, Hartley.

Se a realimentao no for a suficiente a amplitude decresce e a oscilao pra. Como resultado produzida uma onda amortecida

PilhasO eixo central, em forma de basto, das pilhas feito de carvo e constitui o polo positivo..

A pilha produz tenso e corrente por meio duma reao qumica.

RECEPTOR EM BLOCOS

Resposta n 107 das apostilas de radioeletricidade.O primeiro estgio de um sistema receptor de rdio denomina-se Antena receptora

Resposta n 108 das apostilas de radioeletricidadeUma das etapas de recepo de rdio a Demoduladora ( Detetor )

RESISTNCIASA passagem de corrente eltrica atravs de uma resistncia produz um efeito trmico.

RetificadoresRetificador de meia onda. O numero mnimo necessrio para a retificao de meia onda um diodo.Um transformador para fonte simtrica deve ter derivao central no secundrio.O circuito representa um retificador de onda completa.

O Componente mais usado como filtro em fonte de alimentao o capacitorUm transformador de 220 V para 9 V, quando ligado em rede 119 V: fornece 4,5 V.Um transformador de 110 V para 18 V, quando em rede de 220 V: Fica superaquecido, podendo at "queimar-se"SMBOLOSEste circuito inclui um gerador cc (bateria) - capacitor eletrnico - resistor

Transistores de JunoPara se entender o funcionamento do transistor de juno bom lembrar o funcionamento de uma juno P-N.( No final desta pgina tem um link para a Juno P-N ). O transistor formado basicamente por duas junes P-N, com materiais tipo P e do tipo N. Os transistores so formados com tres materias em "sandwich" , dois do tipo N e outro do tipo P a este tipo chama-se transistor tipo NPN. Quando o transistor formado com dois materias tipo P e um de tipo N, o transistor do tipo PNP.

O transistor muito semelhante a uma vvula triodo, veja as comparaes na figura abaixo.

Os smbolos dos transistores tipo NPN e PNP so quase idnticos . A nica diferena est na direo da seta no emissor. Os elctrons movem-se na direo contrria seta.Polarizao do Transistor

Se baixarmos a tenso direta num transistor a corrente de base tambm diminui.Se atingirmos o ponto de corte a corrente de base nula.Um transistor polarizado na regio de corte apresenta corrente de base nula.

Ganho de PotnciaAo variarmos a corrente direta entre o emissor e a base controlamos a emisso de eletrons do emissor / coletor . Este comportamento muito semelhante ao de um triodo em que a variao de tenso de grelha controla a emisso de eletrons do catodo para a placa.

O ganho de potncia a relao entre o sinal de entrada e o sinal de sada.Como a resistncia de entrada da juno emissor-base, polarizada diretamente, baixa se comparada com a impedncia de sada da juno base-coletor, inversamente polarizada, que muito alta. assim qualquer pequena variao do sinal de entrada provoca um grande aumento na variao no sinal de sada. A esta relao entre o sinal de entrada e o sinal de sada chama-se ganho de potncia e normalmente dado em decibis.O ganho de potncia em decibis igual a 10 vezes o logartmo da relao dos nveis de entrada /sada.

Configuraes dos transistores

Configurao de Emissor Comum

Os transistores de Configurao de Emissor comum a mais usada , ela apresenta tanto ganho de tenso como ganho de corrente e portanto maior ganho de potncia. O sinal de sada fica invertido em relao ao sinal de entrada.

As caracteristicas da configurao do emissor comum so:a) Impedncia de entrada baixa , de 700 a 1000 Ohms.b) Impedncia de sada alta, volta de 50.000 Ohms.c) Ganho de corrente de aproximadamente 50.d) Ganho de tenso elevado, cerca, de 500.e) Ganho de potncia elevado, cerca de 800.f) H inverso de fase , entre o sinal de entrada e o sinal de sada.Ao ser aumentada a tenso entre o emissor e a base de um transistor polarizado como amplificador, ocorre Diminuio da tenso entre o coletor e o emissor.

Configurao de Emissor de Base Comum

Configurao de Base Comum apresenta alto ganho de tenso e a polaridade do sinal de sada igual polaridade do sinal de entrada.

As caratersticas principais da configurao de Base Comum so:a) Impedncia de entrada baixa, de 60 a 100 ohms.b) Impedncia de sada alta, de 500 Kohms a 1Mg ohms.c) Ganho de corrente menor que 1.d) Ganho de tenso alto, cerca de 150.e) Ganho de potncia mdio, cerca de 450.f) No h inverso de sinal (fase)

Um transistor na configurao de base comum apresenta alto ganho de tenso.

Configurao de Coletor Comum ou Seguidor de Emissor

Configurao de Coletor Comum ou Seguidor-de-Emissor.tem uma impedncia de sada baixa e uma impedncia de entrada alta. Bom para adaptar circuitos de alta impedncia para circuitos de baixa impedncia.

As caraterstica da configurao de Coletor Comum ou Seguidor-de-Emissor so:a) Impedncia de entrada muito elevada, de 300 K a 600 K ohms.b) Impedncia de sada baixa, cerca de 100 Ohms.c) Ganho de corrente de aproximadamnente 50.d) Ganho de tenso menor que 1.c) Ganho de potncia baixo.e) No h inverso de sinal (fase)

Para equilibrar as impedncias entre etapas amplificadoras, o mtodo mais comum o acoplamento Resistivo-Capacitivo ( RC )

Vlvulas

Existem vrios tipos de vlvulas tais como diodos, triodos, pentodos, duplos diodos, duplos triodos, etc.As vlvulas diodos so utilizadas como retificadoras para transformar a corrente alternada em corrente continua. (pulsativa).So tambm usadas como detetores de rdio.

J as vlvulas triodos e pentodos so utilizadas como amplificadores, osciladores e outras funes.As vlvulas com o aparecimento dos transistores e circuitos integrados esto praticamernto fora de uso.

Smbolo duma vlvula diodo de aquecimento indireto. Como o filamento aquece o ctodo diz-se de aquecimento indireto porque a emisso eletrnica feita pelo ctodo. Se a vlvula diodo no tivesse o ctodo dizia-se de aquecimento direto.

Smbolo duma vlvula duplo triodo.

O primeiro nmero da designao de uma vlvula especfica a tenso que deve ser aplicada ao filamento.

Fonte:LIGA DE AMADORES BRASILEIROS DE RADIO EMISSO - LABRE-BAApontamentos de eletrnica, afim de ajudar s respostas das planilhas de radioeletricidade.http://www.labre-ba.org.br/Radioamadorismo/eletronicaplanilhas2.htmLABRE BA - Entidade de Utilidade Pblica - Lei Estadual n 2.901 de 06/02/1971, publicada no Dirio Oficial do Estado da Bahia de 09/02/1971.Integrante da Defesa Civil atravs da RENERRua dos Radioamadores, 73 - Parque Pituau - CEP 41741-080 - Salvador/BaCaixa Postal 533 - CEP 40001-970 - Salvador/Ba Telefone / Fax (71) 3461-7509 ( Secretaria )[email protected]

Fonte: LABRE BA - www.labre-ba.org.br