eletricista de automóveis - pronatec

8/21/2019 Eletricista de Automveis - Pronatec

1/175

ELETRICISTA DE AUTOM VEIS


2/175


3/175

SRIE AUTOMOTIVA

FUNDAMENTOSDOS SISTEMAS

ELTRICOS

AUTOMOTIVOS


4/175

Lista de ilustraes

Figura 1 - Eletrosfera e ncleo de um tomo ............................................. .................................................... ........14Figura 2 - Princpio da atrao ............................................... .................................................... ..................................15

Figura 3 - Princpio de repulso .................................................... ..................................................... .........................15

Figura 4 - Fora de atrao e fora centrfuga ................................................... ...................................................16

Figura 5 - Polo negativo e polo positivo de uma pilha ............................................. ..........................................17

Figura 6 - Circuito com uma lmpada apagada chave aberta .....................................................................18

Figura 7 - Circuito com uma lmpada acesa chave fechada ................................................ .........................19

Figura 8 - Lmpada (resistncia) ................................................... ..................................................... .........................20

Figura 9 - Smbolos de resistncia eltrica .................................................. ..................................................... .......20

Figura 10 - Corrente circulando pelo condutor.....................................................................................................22

Figura 11 - Resistncia linear ................................................. .................................................... ..................................27Figura 12 - rea de seo transversal do condutor ................................................... ..........................................30

Figura 13 - Comprimento do condutor ............................................... ..................................................... ................30

Figura 14 - Temperatura de trabalho ................................................... ..................................................... ................31

Figura 15 - Tenses de um circuito .............................................. ..................................................... .........................36

Figura 16 - Circuito em paralelo .................................................... ..................................................... .........................37

Figura 17 - Modelos de voltmetro ................... ..................................................... ...................................................40

Figura 18 - Formas de conectar o voltmetro ao circuito ................................................. ..................................41

Figura 19 - Tipos de ampermetro ................................................ ..................................................... .........................42

Figura 20 - Passo a passo para a utilizao do ampermetro ...........................................................................43

Figura 21 - Forma de utilizao do alicate ampermetro ......................................................... .........................43Figura 22 - Ohmmetro .................................................... .................................................... ...........................................44

Figura 23 - Passo a passo para a utilizao do ohmmetro ............................................. ..................................44

Figura 24 - Modelos de multmetro ............................................. ..................................................... .........................45

Figura 25 - Partes de um multmetro ................................................... ..................................................... ................46

Figura 26 - Caneta de polaridade ................................................. ..................................................... .........................47

Figura 27 - Funcionamento da caneta de polaridade ............................................... ..........................................48

Figura 28 - Tipos de osciloscpio automotivo .................................................................... ..................................48

Figura 29 - Modelos de resistores (filme e fio) .................................................... ...................................................54

Figura 30 - Resistor com as faixas de cores ................................................. .................................................... ........55

Figura 31 - Modelo de resistor de valor varivel ................................................ ...................................................56Figura 32 - Modelos de capacitores (cermico e eletroltico) ................................................. .........................57

Figura 33 - Constituio de um capacitor ................................................... .................................................... ........57

Figura 34 - Funcionamento de um capacitor ............................................. .................................................... ........58

Figura 35 - Polos de um m ................................................... .................................................... ..................................59

Figura 36 - Foras de atrao e repulso de um m ................................................. ..........................................59

Figura 37 - ma dividido: os polos no se separam .................................................... ..........................................60

Figura 38 - Linhas de fora do campo magntico de um m ................................................ .........................60

Figura 39 - Regra da mo esquerda para saber o sentido do campo magntico .....................................62


5/175

Figura 40 - Regra da mo direita ............................................... .................................................... .............................62

Figura 41 - Eletrom .................................................... ..................................................... ..............................................63

Figura 42 - Indutores .................................................... ..................................................... ..............................................63

Figura 43 - Rel ..................................................... .................................................... ...................................................... ..64Figura 44 - Funcionamento do rel ligado e desligado ............................................... ......................................64

Figura 45 - Rel: circuito de comando e circuito de carga ................................................................................65

Figura 46 - Rel auxiliar com cinco terminais ................................................. .................................................... ...66

Figura 47 - Modelos de fusvel ................................................... .................................................... .............................66

Figura 48 - Comutador de ignio .................................................... ..................................................... ....................68

Figura 49 - Posies de funcionamento de um comutador de ignio ............................................ ...........68

Figura 50 - Exemplo de fio eltrico com duas cores .............................................. ..............................................70

Figura 51 - Circuito em srie .............................................. .................................................... ......................................76

Figura 52 - Esquema de ventilao interna com 4 velocidades .................................................. ....................77

Figura 53 - Circuito paralelo ............................................... .................................................... ......................................78Figura 54 - Esquema eltrico das luzes de freio ............................................. .................................................... ...80

Figura 55 - Circuito misto: passo a passo para clculo da resistncia total ............................................... ..81

Figura 56 - Diagrama eltrico das luzes de posio, farol baixo e farol alto ............................................. ..82

Figura 57 - Diagrama eltrico de farol auxiliar................................................ .................................................... ...83

Figura 58 - Diagrama eltrico de luzes de direo e emergncia........................................................ ...........84

Figura 59 - Diagrama eltrico de luzes de freio .............................................. .................................................... ...85

Figura 60 - Diagrama eltrico das luzes de r ................................................. .................................................... ...85

Figura 61 - Diagrama eltrico da luz de cortesia (luz de teto) .................................................... ....................86

Figura 62 - Diagrama eltrico alternador ................................................ ..................................................... ...........88

Figura 63 - Diagrama eltrico do motor de partida ............................................... ..............................................89Figura 64 - Descarte de materiais .............................................. .................................................... .............................91

Figura 65 - Coleta de resduos eltricos e eletrnicos .................................................. ......................................93

Figura 66 - Coletas seletoras .............................................. .................................................... ......................................94

Quadro 1 - Mdulo bsico e mdulo introdutrio de cursos da automotiva. ............................................11

Quadro 2 - Simbologia de componentes eltricos mais comuns ................................................ ....................75

Quadro 3 - Substncias e os prejuzos aos seres vivos ................................................... ......................................97

Quadro 4 - Tipos de resduos e sua classificao quanto aos riscos ............................................ ...................98

Tabela 1 - Tabela de converso numrica ................................................. ..................................................... ...........28Tabela 2 - Resistividade de materiais .........................................................................................................................28

Tabela 3 - Cdigo de cores .............................................................................................................................................55

Tabela 4 - Cdigo de cores de um resistor ...............................................................................................................55

Tabela 5 - Capacidade de conduo de acordo com a cor do fusvel ................................................. ...........67


6/175

Sumrio

2 Grandezas Eltricas .......................................................................................................................................................13

2.1 Eletricidade ....................................................................................................................................................14

2.2 Elestrosttica .................................................................................................................................................14

2.3 materiais condutores e isolantes ............................................... .................................................... ........16

2.4 grandezas eltricas bsicas ................................................. ..................................................... ................16

2.4.1 Tenso eltrica............................................................................................................................17

2.4.2 Corrente eltrica ................................................... ..................................................... ................18

2.4.3 Resistncia eltrica ...................................................................................................................19

2.4.4 Potncia eltrica ........................................................................................................................21

3 Primeira e Segunda Lei de Ohm ...............................................................................................................................25

3.1 Primeira lei de Ohm ....................................................................................................................................26

3.2 Segunda lei de Ohm ...................................................................................................................................28

3.2.1 Tipos de materiais ................................................ ..................................................... ................28

3.2.2 rea de seo transversal ......................................................................................................29

3.2.3 Comprimento .............................................................................................................................30

3.2.4 Temperatura de trabalho ............................................................. ..........................................31

4 Introduo Lei Kirchhoff ..........................................................................................................................................354.1 Tenso ............................................. ..................................................... ...................................................... ......36

4.2 Corrente ..........................................................................................................................................................36

5 Instrumentos de Medio e Equipamentos Eltricos ............................................. ..........................................39

5.1 Tipos .................................................................................................................................................................40

5.2 Funes ...........................................................................................................................................................40

5.2.1 Voltmetro ....................................................................................................................................40

5.2.2 Ampermetro ..............................................................................................................................41

5.2.3 Ohmmetro ..................................................................................................................................44

5.2.4 Multmetro...................................................................................................................................45

5.2.5 Caneta de polaridade ..............................................................................................................475.2.6 Osciloscpio .................................................. .................................................... ..........................48

5.3 Caractersticas ................................................ .................................................... ...........................................49

6 Componentes Eltricos - Tipos e Caractersticas ............................................. ...................................................53

6.1 Resistor ............................................................................................................................................................54

6.1.1 Resistores de valor fixo............................................................................................................54

6.1.2 Resistor de valor varivel ............................................ ..................................................... .......56

6.2 Capacitor ........................................................................................................................................................56


7/175

6.3 Indutor.............................................................................................................................................................59

6.3.1 Magnetismo ................................................................................................................................59

6.3.2 Eletromagnetismo ....................................................................................................................61

6.4 Rel ...................................................................................................................................................................646.5 Fusvel ..............................................................................................................................................................66

6.6 Comutador de ignio ..................................................... .................................................... ......................68

6.7 Condutor ........................................................................................................................................................69

7 Circuitos Eltricos...........................................................................................................................................................73

7.1 Desenhos de circuitos................................................................................................................................74

7.2 Simbologia .....................................................................................................................................................74

7.3 Circuito em srie ..........................................................................................................................................76

7.4 Circuito paralelo ............................................... ..................................................... .......................................78

7.5 Circuito misto ................................................................................................................................................81

7.6 Diagramas eltricos ....................................................................................................................................827.6.1 Circuito de sinalizao e iluminao .................................................... ..............................82

7.6.2 Circuito de carga .......................................................................................................................87

7.6.3 Circuito de partida ....................................................................................................................88

8 Descarte de Materiais ...................................................................................................................................................91

8.1 Norma tcnica ABNT NBR 10.004 ..........................................................................................................92

8.1.1 Demais normas ..........................................................................................................................92

8.2 Poltica Nacional de Resduos Slidos Lei Federal n. 12.305, de 02 de Agosto de 2010 .....93

8.2.1 Demais requisitos legais ................................................. .................................................... ....94

8.3 Resduos eletrnicos ..................................................................................................................................958.4 Equipamentos de proteo .....................................................................................................................99

Referncias ........................................................................................................................................................................101

Minicurrculo dos Autores ...........................................................................................................................................103

ndice ..................................................................................................................................................................................105


8/175

2

Grandezas Eltricas

Voc j pensou em como a eletricidade importante em nossa rotina diria? Percebeu como

ela est conectada a tudo o que fazemos? J se perguntou, por exemplo, por que um pente de

plstico, aps pentear os cabelos, pode atrair partculas de papel? E quanto s lmpadas, faris,

rdio e buzina de um automvel? Como esses dispositivos funcionam? O que os alimenta? De

onde vem essa energia e como ela gerada? So vrias as dvidas que surgem quando o as-

sunto envolve eletricidade, no mesmo? Ento, vamos esclarecer tudo isso a partir de agora.

Antes, confira os objetivos deste objeto de aprendizagem:

a) saber o que eletricidade e eletrosttica;

b) entender como funciona o princpio da atrao e o da repulso;

c) conhecer as caractersticas de materiais condutores e de materiais isolantes de eletricidade;

d) conhecer as grandezas eltricas;

e) identificar as unidades de medida de cada grandeza;

f) entender o funcionamento de circuitos que envolvem essas grandezas, por meio de exem-

plos prticos.

Para comear a alcanar nossos objetivos de aprendizagem, primeiramente vamos conhe-

cer alguns conceitos bsicos de termos que sero muito utilizados na sua profisso. So eles:

eletricidade, elestrosttica, materiais condutores e grandezas eltricas.


9/175

FUNDAMENTOS DOS SISTEMAS ELTRICOS AUTOMOTIVOS14

2.1 ELETRICIDADE

A eletricidade um fenmeno fsico resultante da combinao de uma fora

chamada tenso eltricae do movimento de partculas (eltrons) denominado

corrente eltrica. Mas o que seria tenso e corrente eltrica? Para compreender-

mos melhor essas grandezas, vamos estudar sobre os princpios da eletrosttica.

VOCSABIA?

O termo eletricidade provm da palavra gregalektron, que significa mbar. A eletricidade foi desco-berta pelo filsofo grego Tales de Mileto, que ao esfre-gar um mbar em um pedao de pele de carneiro, ob-servou que pedaos de palha e fragmentos de madeiracomearam a ser atrados pelo prprio mbar.

2.2 ELESTROSTTICA

A eletrosttica um ramo da fsica que estuda o comportamento e os fen-

menos relacionados s cargas eltricas em repouso. E o que seriam essas cargas

eltricas?

Todos os elementos existentes em nosso meio so constitudos por partculas

denominadas tomos. Esses tomos so divididos basicamente em duas partes:

ncleoe eletrosfera.

Ncleo(Prtons e Nutrons)

Eletrosfera(Eltrons)

DenisPacher(2012)

Figura 1 - Eletrosfera e ncleo de um tomo

O ncleo a parte esttica do tomo, que contm os chamados prtons (car-

gas positivas) e os nutrons (cargas neutras). A eletrosfera a parte dinmica do


10/175

2 GRANDEZAS ELTRICAS 15

tomo, que contm os eltrons (cargas negativas). Os eltrons ficam em orbitais

ao redor do ncleo como se fossem planetas ao redor do Sol.Agora que j sabemos quais so as cargas eltricas e onde elas se encontram,

vamos conhecer um pouco sobre seus princpios e comportamentos, a que cha-

mamos de princpio da atraoe repulso.

a) Princpio da atrao ocorre entre cargas de sinais opostos. Esse princpio

evidencia quecargas eltricas de sinais contrrios se atraem.

Fora de Atrao

D

enisPacher(2012)

Figura 2 - Princpio da atrao

b) Princpio de repulso ocorre entre cargas de sinais iguais. Dentro desse

princpio, cargas eltricas de mesmo sinal se repelem.

Fora de Repulso

De

nisPacher(2012)

Figura 3 - Princpio de repulso

VOCSABIA?

Se voc passar o pente vrias vezes no seu cabelo eaproxim-lo de pequenos pedaos de papel, o pentefuncionar como um m. Esse movimento, que se cha-ma eletrizao por atrito, ocorre porque o atrito de umcorpo com outro faz com que um dos corpos perca el-trons, deixando-os com carga de sinais opostos, ocasio-nando o princpio da atrao.

Agora voc deve estar se perguntando: se cargas de sinais contrrios se atra-

em, como os eltrons e os prtons podem ficar separados no tomo?

Bem, vamos tentar esclarecer melhor essa questo. Como vimos, os prtons

ficam no ncleo, parte do tomo que se mantm imvel, enquanto os eltrons

esto em movimento ao seu redor. Essa movimentao do eltron ao redor do

ncleo gera foras centrfugas que tendem a afastar o eltron de seu ncleo, po-

rm a fora de atrao existente entre eltron e prton faz com que o eltron

mantenha sua trajetria em torno do ncleo. Veja uma ilustrao desse contexto.


11/175


Fora de Atrao

Fora Centrfuga

DenisPacher(2012)

Figura 4 - Fora de atrao e fora centrfuga

Agora voc j sabe o que eletrosttica e j sabe a diferena entre os princ-

pios da atrao e da repulso. Vamos agora explorar o que so materiais condu-tores e isolantes.

2.3 MATERIAIS CONDUTORES E ISOLANTES

Voc j percebeu que em nosso meio existem alguns tipos de materiais que

conduzem bem eletricidade e outros no? Saberia explicar por que isso acon-

tece? Bem, esses componentes da eletricidade so chamados de condutorese

isolantes.

Os condutores, como o prprio nome sugere, transportam facilmente a ele-tricidade de um ponto a outro. Esses materiais possuem tomos com eltrons

livres em sua ltima camada, chamada de camada de valncia. Esses eltrons se

desprendem do tomo com muita facilidade. Como exemplo, podemos citar os

seguintes metais: cobre, alumnio e ouro.

Por outro lado, os isolantestm como funo impedir que a eletricidade flua

de um ponto a outro. Os isolantes so materiais que possuem tomos com el-

trons fortemente ligados ao seu ncleo, dificultando assim o seu deslocamento.

A borracha e os plsticos em geral so exemplos de isolantes.

At aqui fizemos uma pequena introduo sobre eletricidade e materiais con-dutores e isolantes. Agora, prepare-se para mergulhar no universo das grande-

zas eltricas.

2.4 GRANDEZAS ELTRICAS BSICAS

Voc sabe o que so e como identificar as grandezas eltricas? Bem, primei-

ramente importante que voc saiba que grandeza tudo aquilo que pode ser

medido, contado, pesado. Existem vrias grandezas eltricas, mas veremos aqui


12/175


as que so fundamentais, conhecidas tambm como bsicas: tensoeltrica, cor-

renteeltrica, resistnciaeltrica e potnciaeltrica.

2.4.1 TENSO ELTRICA

Tenso eltrica pode ser compreendida como a fora que faz com que a corren-

te eltrica flua atravs de um condutor. a diferena de potencial entre dois pontos

distintos. Sua unidade de medida o volt (V), em homenagem a Alessandro Volta.

SAIBAMAIS

Para conhecer a vida e os feitos de Alessandro Volta, acesse osite .

Existem basicamente dois tipos de tenso eltrica: a tenso contnua, mais

usual em automveis e aparelhos eletrnicos; e a tenso alternada, encontrada

geralmente em residncias e indstrias. Pilhas, baterias e tomadas de uso doms-

tico esto entre os exemplos de fontes de tenso.

VOCSABIA?

Em 1801, Alessandro Volta (17451827) fez uma de-monstrao da pilha qumica a Napoleo, que o conde-corou com o ttulo de conde.

No exemplo da pilha, temos dois polos: um positivo e um negativo. No mate-

rial que constitui o polo positivo existem tomos com eltrons a menos, gerando

uma carga positiva; e no material que constitui o polo negativo temos tomos

com excesso de eltrons, tornando uma carga negativa. Dessa forma, obtemos

uma diferena de potencial entre esses dois pontos. importante lembrar que os

eltrons so partculas negativas e so eles que se movimentam.

Pilha 1,5 Volt

DenisPacher(2012)

Figura 5 - Polo negativo e polo positivo de uma pilha


13/175


CASOS E RELATOS

Surgimento do Nome Pilha

Alessandro Volta (1745-1827), fsico italiano, provou que a eletricidade no

era de origem animal, como sugerira Luigi Galvani, mas sim que ela ocorria

pelo contato entre dois metais diferentes em um meio ionizado.

Por volta de 1800, Volta construiu a primeira fonte de eletricidade, for-

necendo corrente de forma contnua com o empilhamento de discos de

cobre e zinco, alternados e separados por pedaos de tecido molhados

com cido sulfrico.

Foi dessa experincia que surgiu o nome pilha eltrica.

2.4.2 CORRENTE ELTRICA

Corrente eltrica o fluxo ordenado de eltrons atravs de um condutor,

quando este submetido a uma diferena de potencial (tenso). Sua unidade de

medida o ampre1

(A).Da mesma forma que a tenso, essa grandeza eltrica tambm pode ser di-

vidida em corrente contnua e corrente alternada. Mas como nosso foco mais

voltado para a rea automotiva, vamos trabalhar mais com tenso contnuae

corrente contnua.

As ilustraes a seguir vo ajudar voc a entender a questo da tenso. Acompanhe:

Fonte de Tenso

Chave Aberta

Lmpada Apagada

Pilha 1,5 VoltDenisPacher(2012)

Figura 6 - Circuito com uma lmpada apagada chave aberta

AMPRE

Unidade de medida para acorrente eltrica no SistemaInternacional de Unidades(SI) (smb.: A).


14/175


Temos um circuito com uma lmpada conectada a uma fonte de tenso (pilha

de 1,5 V). Note que a chave est na posio aberta. Nessa condio no h corren-te circulando pelo circuito; logo, a lmpada permanece apagada.

Fonte de Tenso

Chave Fechada

Corrente circulando

pelo condutor

Lmpada acesa

Pilha 1,5 VoltDenisPacher(201

2)

Figura 7 - Circuito com uma lmpada acesa - chave fechada

Nesse segundo momento, a posio da chave muda para fechada. Portanto,

h um caminho por onde a corrente eltrica consegue fluir e lmpada acende. Em

outras palavras, os eltrons em excesso que estavam no polo negativo da pilha

passam a caminhar em direo ao polo positivo, buscando o equilbrio eltrico

das cargas. Dessa forma, a corrente que passa pelos condutores aquece o fila-

mento da lmpada at sua incandescncia, produzindo energia luminosa.

Voc deve estar se perguntando: como esse assunto est ligado rea auto-

motiva? Pense, ento, de que forma seu carro mantm os faris acesos. Como o

rdio e a buzina funcionam?

Todos esses componentes eltricos necessitam de uma fonte de tenso para

funcionar. Especificamente no caso do automvel, estamos falando da bateria.

Sempre que acionamos o boto do farol do carro para acend-lo, por exemplo,

estamos fechando o circuito e liberando o caminho para que a corrente eltrica

possa seguir seu caminho e acender as lmpadas.

Viu como esses pequenos conceitos podem estar inseridos em questes que,

na maioria das vezes, nem nos damos conta? Pois , e isso apenas o comeo.

Ento, prepare-se, pois ainda temos muito a estudar.

2.4.3 RESISTNCIA ELTRICA

O conceito de resistncia eltrica nada mais que a oposio passagem de

corrente eltrica atravs de um condutor ou componente. A resistncia eltrica


15/175


indicada pela letra Re sua unidade de medida o ohm, representado pela letra

grega mega maiscula ().No exemplo dado anteriormente, pode-se dizer que a resistncia do circuito

era a lmpada.

Fonte de Tenso

Chave Fechada

Corrente circulando

pelo condutor

Lmpada (Resistncia)


Figura 8 - Lmpada (resistncia)

De uma forma genrica, as resistncias podem ser representadas pelos se-

guintes smbolos:

DenisPacher(2012)

Figura 9 - Smbolos de resistncia eltrica

O valor da resistncia de um condutor ou componente est diretamente liga-

do ao tipo de material que o constitui, pois o que provoca essa oposio justa-

mente a dificuldade que os eltrons livres tm de se deslocar pela estrutura do

material.

Posteriormente, vamos aprofundar mais a respeito dos fatores que influen-

ciam na resistncia eltrica de um componente.

FIQUEALERTA

Sempre que voc for substituir algum componente el-trico de um veculo, nunca substitua um componentepor outro de maior valor de potncia, pois os condutorespodem no suportar a corrente eltrica que circular pelocircuito, podendo gerar sobreaquecimentos nos fios e atmesmo um princpio de incndio.


16/175


2.4.4 POTNCIA ELTRICA

Potncia eltrica a quantidade de energia trmica liberada por um compo-

nente durante um determinado intervalo de tempo, ou seja, o trabalho que este

componente capaz de realizar. Assim, quanto mais energia for transformada em

um menor intervalo de tempo, maior ser a potncia do aparelho.

A potncia indicada pela letra P e sua unidade de medida mais usual o watt,

representado pela letra W. Matematicamente, podemos calcular a potncia de

um componente usando as seguintes frmulas:

P = V x IP = R x IP = V R

Onde:

P a potncia eltrica expressa em watts (W);

V a tenso eltrica expressa em volts (V);

R a resistncia eltrica expressa em ohms ();

I a corrente eltrica expressa em ampres (A);

Agora que voc j conhece um pouco mais sobre as grandezas eltricas, pode-

mos atribuir mais alguns valores ao nosso exemplo da lmpada.

Digamos que a corrente que circula pelo nosso circuito seja de 2 A. Qual seria a

potncia dissipada pela lmpada? Como temos uma fonte de 1,5 V, basta empre-

garmos a primeira frmula indicada acima.

P = V x I

P = 1,5 x 2

P = 3 WConcluindo: se a corrente de nosso circuito for de 2 A e nossa fonte de alimen-

tao for de 1,5 V, a potncia desenvolvida na lmpada ser de 3 W.

Do mesmo modo, se fosse indicado na questo a potncia da lmpada e a ten-

so, voc poderia descobrir o valor da corrente que circula pelo circuito utilizando

a mesma frmula. Veja a figura.

P = V x I

3 = 1,5 x I

I = 3_

1,5

I = 2 A


17/175


Fonte de Tenso

Chave Fechada

Corrente circulando

pelo condutor

(2 Ampres)

Lmpada (3 Watts)

Pilha 1,5 Volt

Figura 10 - Corrente circulando pelo condutor

RECAPITULANDO

At aqui voc obteve vrias informaes, aprendeu importantes conceitos

e at j aplicou alguns clculos. Ento, para que nada seja esquecido, va-

mos rever tudo o que vimos? Acompanhe!

Voc aprendeu que eletricidade o resultado da combinao de uma fora

chamada tenso eltrica e do movimento de partculas (eltrons) denomi-

nada corrente eltrica.

Voc sabe agora que a eletrosttica estuda o comportamento e os fen-

menos relacionados s cargas eltricas em repouso.

Conheceu o que so cargas eltricas e os princpios da atrao (cargas de si-

nais contrrios se atraem) e repulso (cargas de sinais contrrios se repelem).

Sabe que existem materiais que conduzem bem eletricidade (condutores)

e outros no (isolantes).

E, por fim, conheceu as principais grandezas eltricas, as caractersticas de

cada uma e as frmulas para calcul-las. As ilustraes tambm foram es-

senciais para visualizar como a eletricidade gerada, no mesmo?


18/175


Anotaes:


19/175


20/175

3

Primeira e Segunda Lei de Ohm

A Primeira e a Segunda Lei de Ohm estabelecem formas de como a corrente eltrica se com-

porta em um circuito, levando em considerao a tenso aplicada e a resistncia dos compo-

nentes contidos nesse circuito. Veremos essas duas leis com mais detalhes a partir de agora.

Nesta leitura voc vai:

a) saber o que diz a Primeira Lei de Ohm, exemplo de sua aplicao e a frmula matemtica

que a envolve;

b) conhecer o que diz a Segunda Lei de Ohm;

c) ver como diferentes tipos de materiais e dimenses podem influenciar na resistncia de

um componente.

VOCSABIA?

O fsico e matemtico alemo Georg Simon Ohm (17871854) foi quem desenvolveu as hoje conhecidas Leis deOhm. Em homenagem a ele, seu nome ficou represen-tado com a unidade de medida de resistncia eltrica (oohm), tema de estudos sobre conduo eltrica.


21/175


3.1 PRIMEIRA LEI DE OHM

Na Primeira Lei de Ohm, temos o seguinte conceito: a intensidade de corrente

eltrica que percorre em um circuito depende diretamente do valor de tenso

aplicada e da resistncia dos componentes contidos nesse circuito.

Essa lei diz que a corrente eltrica diretamente proporcional tenso e inversa-

mente proporcional resistncia eltrica. Sua frmula matemtica expressa por:

Onde:

V a tenso eltrica expressa em volts (V);


I a corrente eltrica expressa em ampres (A).

Voc agora deve estar se perguntando: corrente proporcional tenso e in-

versamente resistncia? O que isso? Vamos exemplificar para sua melhor com-

preenso.

Imagine que a resistncia de um componente seja de 200 e a tenso aplica-da provm de uma bateria de 12 V; ento, teremos uma corrente de 0,06 A, como

indicado na expresso matemtica abaixo, certo?

V = R x I

12 = 200 x I

I = 12

200

I = 0,06 A

Agora vamos aumentar a tenso para 24 V, mantendo a mesma resistncia de

200 para ver o que acontece.

V = R x I

24 = 200 x I

I = 24

200

I = 0,12 A

Notou que ao dobrarmos o valor da tenso, a corrente tambm dobrou de va-

lor? Isso quer dizer que para um mesmo valor de resistncia a corrente propor-

cional tenso, ou seja, se aumentarmos a tenso, a corrente tambm aumenta e

se diminuirmos a tenso, a corrente tambm diminui.


22/175

3 PRIMEIRA E SEGUNDA LEI DE OHM 27

Agora, vamos alterar o valor da resistncia para ver o que acontece com a cor-

rente?No primeiro momento, vimos que, com uma resistncia de 200 e uma ten-

so de 12 V, teramos 0,06 A de corrente. Agora vamos diminuir o valor de resis-

tncia para 100 .

V = R x I

12 = 100 x I

I = 12

100

I = 0,12A

Veja que, diminuindo o valor da resistncia pela metade, a corrente dobrou de

valor. Anteriormente era de 0,06 A com 200 , agora com 100 passou para 0,12 A.

Isso quer dizer que a corrente inversamente proporcional resistncia, ou seja,

se mantivermos o mesmo valor de tenso e aumentarmos o valor da resistncia, a

corrente diminui; e se diminuirmos o valor da resistncia, a corrente aumenta.

Quando uma resistncia obedece a esses valores, dizemos que ela uma resis-

tncia linearou simplesmente resistncia hmica.

Para que voc compreenda melhor, veja o grfico abaixo, em que o valor da

resistncia se comporta como uma reta (utilizamos os mesmos valores do exem-

plo dado anteriormente).

R1 200

R2 100

24

V

12

6

0,06 0,12 I DenisPacher(2012)

Figura 11 - Resistncia linearFonte: Adaptado de Markus (2007).

SAIBAMAIS

Existem as resistncias lineares e as no lineares ou nohmicas, em que o seu valor no depende diretamente datenso aplicada, como indica a Primeira Lei de ohm; ela podeaumentar ou diminuir seu valor de resistncia, conforme otipo de material ou temperatura de trabalho, por exemplo.


23/175


Agora que voc j conheceu a Primeira Lei de Ohm, vamos estudar um pouco

sobre o que diz a segunda lei? Siga em frente e confira!

3.2 SEGUNDA LEI DE OHM

A Segunda Lei de Ohm representa a relao entre a resistncia de um determi-

nado material com suas dimenses e temperatura de trabalho.

Para auxili-lo no futuro, vamos mostrar uma tabela de converso numrica,

pois muitas vezes temos que trabalhar com valores de grandezas eltricas muito

grandes, ou muito pequenos.

Tabela 1 - Tabela de converso numrica

SMBOLOFATOR

MULTIPLICADORMULTIPLICAR POR

Mltiplos

Tera (T) x 1012 1.000.000.000.000Giga (G) x 109 1.000.000.000Mega (M) x 106 1.000.000Quilo (K) x 103 1.000

Submltiplos

Mili (m) x 10-3 0,001Micro () x 10-6 0,000 001Nano (n) x 10-9 0,000 000 001Pico (p) x 10-12 0,000 000 000 001

Fonte: Markus (2007).

Basicamente, podemos dizer que a resistncia eltrica de um condutor ou com-ponente qualquer depende de quatro fatores principais que indicaremos a seguir.

3.2.1 TIPOS DE MATERIAIS

Primeiramente, pode-se citar a natureza ou tipo de material que constitui esse

componente eltrico. Os materiais se diferenciam uns dos outros pela sua resisti-

vidade, caracterstica expressa pela letra grega (l-se R); sua unidade de medi-

da o ohm metro(m).

Para melhor compreenso do assunto, veja a resistividade de alguns materiais

na tabela que segue.

Tabela 2 - Resistividade de materiais

CLASSIFICAO MATERIAL TEMPERATURA DE 20 C RESISTIVIDADE .M

Metais

Prata 1,6 x 10-8Cobre 1,7 x 10-8Alumnio 2,8 x 10-8Tungstnio 5,0 x 10-8

Isolantes

Vidro 1010a 1013Porcelana 3,0 x 1012

Mica 1013a 1015Baquelite 2,0 x 1014Borracha 1015a 1016

mbar 1016

a 1017



24/175


Note que quanto maior for seu valor de resistividade, maior ser a resistncia

do componente. Da surgem os materiais condutores ou isolantes.

CASOS E RELATOS

Leis de Ohm: Base dos Conhecimentos para um Eletricista

Queira ou no, as Leis de Ohm so a base dos conhecimentos mais impor-

tantes que um eletricista tem que possuir em sua vida profissional. Essas

pequenas regras podem parecer bobas de incio, mas, se voc prestar bem

ateno na prtica do seu dia a dia, ver que elas so verdadeiras e muitasvezes ajudam a explicar os motivos de vrios problemas que porventura

possam surgir.

Portanto, sempre que estiver diante de um problema muito difcil, lembre-

-se: muitas vezes se trata de um pequeno detalhe, por exemplo, um fio pra-

ticamente rompido internamente, e que esteja conduzindo apenas por

um fiapinho de nada. Esse fiapinho poder engan-lo mostrando conti-

nuidade e at mesmo tenso, mas ao ativar o circuito a corrente no circu-

lar com facilidade, pois o dimetro nesse ponto (rea de seo transversal)

estar reduzido, fornecendo uma resistncia adicional ao sistema, prejudi-

cando assim o funcionamento de todo o circuito.

Viu como um pequeno detalhe pode apresentar um grande problema?

Pois , por essas e outras que voc deve sempre estar atento a todos os

conhecimentos voltados eletricidade.

3.2.2 REA DE SEO TRANSVERSAL

Em segundo lugar, levamos em considerao a rea de seo transversal ou

simplesmente o dimetro do condutor. Quanto maior for essa rea, menor ser a

resistncia do condutor, fazendo com que os eltrons livres se movimentem com

mais facilidade.


25/175


Eltrons circulandocom facilidade

rea de seotransversal maiorS

S rea de seotransversal menorEltrons circulandocom dificuldadeDenisPacher(2012)

Figura 12 - rea de seo transversal do condutor

3.2.3 COMPRIMENTO

O prximo passo considerar o comprimento que possui esse condutor.

Quanto maior for o condutor, maior ser a resistncia oferecida passagem de

corrente eltrica.

Comprimento L

Comprimento L

Chegada

Chegada

Esquece,

eu no

vou mais!

Nossa,

que longe!

Levei

a vida toda

pra chegar.

D

enisPacher(2012)

Figura 13 - Comprimento do condutor

Quanto mais longo for o condutor, maior ser a resistncia total do circuito

(ser a resistncia da carga somada com a resistncia do fio). Consequentemente,

mais corrente ser exigida da fonte, aumentando assim o consumo de energia, o

que no muito desejvel, principalmente nos automveis mais modernos, em

que a demanda de componentes est sendo cada vez maior.

Para comprovar esses trs primeiros fatores que influenciam no valor da re-

sistncia de um componente, podemos utilizar a seguinte frmula matemtica:


26/175


R = x L S

Onde:


a resistividade do componente expressa em m (valores na primeira tabela);

L o comprimento do condutor expresso em metros (m);

S a rea de seo transversal do condutor (dimetro) expressa em metros

quadrados (m).

FIQUEALERTA

Se em nosso sistema houver cargas que exijam correntesmuito elevadas e os fios no forem bem dimensionados,haver grande atrito entre os eltrons gerando sobreaque-cimentos.

3.2.4 TEMPERATURA DE TRABALHO

E, por ltimo, est a temperatura de trabalho, que tambm exerce influncia

sobre a resistividade do material do componente eltrico. Quanto maior for a

temperatura onde o componente estiver, maior ser a sua resistividade, aumen-

tando a resistncia do componente. Isso far com que a dificuldade oferecida

passagem de corrente eltrica aumente.

DenisPacher(2012)

Figura 14 - Temperatura de trabalho


27/175


Portanto, na hora de dimensionar, trocar algum componente ou fazer alguma

alterao no sistema eltrico de um veculo, preciso estar atento a todos essesfatores mencionados anteriormente. Isso evitar uma grande dor de cabea no

futuro.

RECAPITULANDO

Vamos rever rapidamente o que aprendemos sobre a Primeira e Segunda

Lei de Ohm? Vimos que Primeira Lei de Ohm diz que a corrente eltrica di-

retamente proporcional tenso e inversamente proporcional resistncia

eltrica. A segunda lei, por sua vez, representa a relao entre a resistncia

de um determinado material e suas dimenses e temperatura de trabalho.

A resistncia eltrica de um condutor ou componente qualquer depende

de quatro fatores principais: tipos de materiais, rea de seo transversal,

comprimento e temperatura de trabalho.

Est pronto para ir em frente? Na prxima parte dos nossos estudos, vamos

conhecer a Lei de Kirchhoff.


28/175


Anotaes:


29/175


30/175

4

Introduo Lei Kirchhoff

De uma forma resumida, podemos dizer que a Lei de Kirchhoff uma ferramenta que se

utiliza como prova real aos estudos e anlise sobre os circuitos da Lei de Ohm.

Aps calcularmos todos os valores referentes ao circuito (resistncias, correntes, tenses),

podemos utilizar a Lei de Kirchhoff para conferirmos se tudo o que foi calculado est correto.

A Lei de Kirchhoff bastante ampla, mas em nosso caso, vamos:

a) salientar a parte da lei que trata sobre as tenses (lei das malhas);

b) analisar a parte da lei que fala sobre as correntes (lei dos ns).

Preparado? Ento vamos l!


31/175


4.1 TENSO

A Lei de Kirchhoff, no que se refere tenso, diz o seguinte: a soma algbrica

das tenses de um circuito ou malha fechada dever ser zero. Considere como

malha todo caminho fechado por onde a corrente percorre.

Seguindo esse raciocnio, podemos dizer que a soma das quedas de tenso

de uma malha dever ser igual tenso fornecida pela fonte, ou tenso existente

sobre a malha. Observe a figura abaixo.

V

V

VR2

R3

R1

3V

5V4V12V

DenisPacher(2012)

Figura 15 - Tenses de um circuito

Logo: 5 + 4 + 3 12 = 0

Somando todos os valores das quedas de tenso e subtraindo pelo valor da ten-so da fonte, obtemos zero como resultado, exatamente o que diz a Lei de Kirchhoff

para as tenses. Note que j havamos utilizado essa regra nos exemplos dados

anteriormente.

VOCSABIA?

Existe a Lei de Kirchhoff tambm em termodinmica,chamada Lei de Kirchhoff da radiao trmica.

4.2 CORRENTE

A Lei de Kirchhoff referente corrente descreve que a soma algbrica das cor-

rentes em um n dever se zero, ou seja, toda corrente que entra em um compo-

nente deve sair com o mesmo valor. Considere como n cada ramificao exis-

tente no circuito. Observe a figura a seguir:


32/175

4 INTRODUO LEI KIRCHHOFF 37

12V

R1 R2 R3

IT= 3,0A

IT= 3,0A

I1= 1,5A I2= 0,5A I3= 1,0A

AAA

A

ADenisPacher(2012)

Figura 16 - Circuito em paralelo

SAIBAMAIS

As Leis de Kirchhoff so assim denominadas em homenagemao fsico alemo Gustav Kirchhoff (18241887). Conheamais sobre ele acessando o endereo . Acesso em: 20 fev. 2012.

Note que no circuito em paralelo, a corrente total se divide em cada n que ela

encontra no decorrer do circuito. Inicialmente tnhamos 3,0 A saindo da fonte. No

primeiro n ficou 1,5 A; no segundo 0,5 A e por fim, no ltimo resistor, 1,0 A. Aps

passarem por cada resistncia, essas correntes se juntam e retornam novamente

3,0 A fonte. Este o princpio bsico da Lei de Kirchhoff para corrente eltrica.

RECAPITULANDO

Vimos aqui que a Lei de Kirchhoff utilizada como prova real aos estudos

sobre os circuitos da Lei de Ohm, e neste estudo nos focamos na parte que

trata das tenses e das correntes. Tranquilo, no mesmo? Esses so os

conhecimentos mnimos relacionados parte eltrica que voc precisasaber para realizar um bom trabalho em sua oficina. Daqui em diante ire-

mos mostrar um pouco sobre os diagramas eltricos de um veculo.


33/175


34/175

5

Instrumentos de Medio e EquipamentosEltricos

At agora estudamos as grandezas eltricas mais utilizadas na rea automotiva tenso,

corrente, resistncia e potncia. Porm, somente esse conhecimento no basta para que

voc consiga trabalhar em um veculo. Alm de saber muito bem o que cada uma dessas gran-

dezas representa, voc tambm precisa saber utilizar os instrumentos de medio, principais

ferramentas do eletricista, que iro mostrar os valores das grandezas existentes no circuito,

uma vez que no conseguimos enxergar nenhuma dessas grandezas. Portanto, veja a seguir os

objetivos deste estudo:

a) conhecer os tipos de instrumentos de medio para utilizar em uma oficina, bem como os

modelos existentes de cada um deles;

b) saber as funes e como utilizar cada instrumento.


35/175


5.1 TIPOS

Quanto aos tipos, temos uma grande variedade de instrumentos, mas vamos

focar nossos estudos nos principais e mais conhecidos:

a) Voltmetro

b) Ampermetro

c) Ohmmetro

d) Multmetro

e) Caneta de polaridade

f) OsciloscpioPosteriormente ser demonstrado cada tipo mencionado acima, individual-

mente, de modo que voc saiba para que servem, como utilizar e quais cuidados

ter que ter para manuse-los com zelo e segurana.

Vamos conhecer agora as funes de cada um dos tipos de instrumentos de

medio.

5.2 FUNES

5.2.1 VOLTMETRO

O voltmetro tem como funo mensurar valores de tenso eltrica. Na se-

quncia, temos alguns modelos desse equipamento:

Analgico Digital

Dreamstime(2012)

Figura 17 - Modelos de voltmetro

Existem basicamente dois modelos de voltmetro: analgico e digital. O pri-

meiro, analgico, mais utilizado em laboratrios de estudos, pois capaz de

mostrar oscilaes medida que o ponteiro se desloca. J o modelo digital predo-

mina na rea automotiva e tambm de mais fcil leitura e interpretao.


36/175

5 INSTRUMENTOS DE MEDIO E EQUIPAMENTOS ELTRICOS 41

Para utilizar o voltmetro, primeiramente temos que selecionar a escala a ser me-

dida. Em seguida, voc deve conectar o voltmetro sempre em paraleloao circuito,obtendo o valor de tenso no visor do instrumento. Observe na figura seguinte

algumas formas de como voc pode conectar esse instrumento ao circuito.

Fonte de Tenso

Pilha 1,5 Volt

1,5

V Fonte de Tenso

Pilha 1,5 Volt

1,5

V

DenisPacher(2012)

Figura 18 - Formas de conectar o voltmetro ao circuito

Caso voc j conhea a tenso da fonte ou saiba mais ou menos o valor no

ponto a ser medido, deve selecionar uma escala acima desse valor. Mas se voc

no conhece o valor a ser medido, deve sempreiniciar as medies pela escala de

maior valor do instrumento e em seguida ir selecionando a escala mais adequadapara se obter um valor mais preciso. Caso a escala selecionada seja inferior ao

valor a ser medido, o instrumento ser danificado.

O voltmetro pode ser utilizado em diversas situaes em seu dia a dia. Por exem-

plo: se um veculo chega a sua oficina com uma lmpada de farol que no acende,

a primeira ideia que vem trocar a lmpada, pois ela s pode estar queimada, no

? Sim, verdade, ela pode estar queimada, mas tambm pode ser que no esteja

chegando tenso at ela. Logo, ela tambm no ir acender, certo? Para verificar

esta possibilidade, voc pode utilizar o voltmetro na realizao do teste.

5.2.2 AMPERMETRO

Os ampermetros so instrumentos que medem a intensidade de corrente el-

trica que circula atravs de um condutor ou componente em um circuito eltrico.


37/175


Analgico DigitalDreamstime(2012)

Figura 19 - Tipos de ampermetro

Alguns modelos de ampermetro so bem parecidos com os voltmetros, mu-dando apenas as escalas. Portanto, tome cuidado para no confundi-los.

Existem tambm, como mostra a figura anterior, os alicates ampermetros, que

so equipamentos extremamente prticos com escalas maiores e que no necessi-

tam de interveno no circuito, uma vez que os ampermetros tm de ser ligados

em srieao circuito. A seguir, explicaremos melhor o uso desses equipamentos.

Bom, para utilizao desses instrumentos, primeiramente voc deve selecio-

nar a escala mais adequada. Se voc por acaso j conhece mais ou menos esse

valor, selecione uma escala acima do valor a ser medido. Entretanto, se voc no

souber qual o valor de corrente que ir medir, comece sempre pelo valor mais

alto da escala.

FIQUEALERTA

Nunca mea valores de corrente superiores ao selecionadona escala do ampermetro, pois o equipamento poderser inutilizado. Tome cuidado tambm ao instalar o instru-mento ao circuito: certifique-se de que o sistema estejadesligado.

Em seguida, abra o circuito onde voc deseja medir a corrente. Tome cuidado!

Sempre o faa quando tudo estiver desligado e, finalmente, instale o amperme-tro em sriee religue o circuito. Voc ter imediatamente no visor do instrumen-

to o valor da intensidade de corrente eltrica que est passando pelo circuito.


38/175


Pilha 1,5 VoltPilha 1,5 VoltPilha 1,5 Volt

2,0

AA

Lmpada 3WLmpada 3WLmpada 3W

1 PASSO:

Deslique o circuito a sermedido

2 PASSO:

Abra o circuito e instaleo instrumento j com aescala adequada sele-cionada.

Observao:

Para abrir o circuito noprecisa necessariamen-te cortar os fios, vocpode utilizar os termi-nais e conexes pr-prias do sistema.

3 PASSO:

Religue o circuito no-vamente, voc ter novisor do instrumento ovalor de corrente quepassa pelo circuito.

DenisPacher(2012)

Figura 20 - Passo a passo para a utilizao do ampermetro

Esses modelos de ampermetros geralmente possuem 10 ou 20 ampres na

sua maior escala, mas s vezes precisamos medir valores maiores de corrente,

que o caso da corrente de partida do motor de arranque, por exemplo. E agora,

o que fazer?

Bem, acreditamos que voc j tenha a resposta. Isso mesmo, neste caso pode

utilizar o alicate ampermetro. Para us-lo, voc deve selecionar a escala mais ade-

quada como visto anteriormente, porm no h necessidade de abrir ou mesmo

desligar o circuito a ser medido.

Fonte de Tenso


Figura 21 - Forma de utilizao do alicate ampermetro

Note que com esse modelo de ampermetro, voc s precisa abraar o fio com

a garra do equipamento e j ter o valor da medio no visor do aparelho.


39/175


5.2.3 OHMMETRO

Os ohmmetros so aparelhos usados para medir a resistncia eltrica dos

equipamentos e componentes eltricos em geral.

Dreamstime(2012)

Figura 22 - Ohmmetro

Para a utilizao desse instrumento, primeiramente deve-se tomar o cuidado

de desenergizar ou remover o objeto do circuito. O componente a ser medido

jamais poder ser conectado ao ohmmetro se estiver sob tenso, caso contrrio

esse ato trar srios danos ao seu equipamento.

Em seguida, basta selecionar a escala mais adequada e conectar ao compo-

nente de que se deseja medir a resistncia.

VOCSABIA?

Para saber se o ohmmetro est bem aferido, basta sele-cionar a escala desejada e unir as duas pontas de prova.O valor no visor do aparelho dever ser zero.

Pilha 1,5 Volt

1 PASSO:

Desenergize o circuito eremova o componente.

2 PASSO:

Selecione uma escala euna as pontas de provapara verificar a aferiodo aparelho, o valor de-ver ser zero.

3 PASSO:

Conecte as pontas deprova ao componentee verifique o valor novisor.

0,0

DenisPacher(2012)

Figura 23 - Passo a passo para a utilizao do ohmmetro


40/175


Ao selecionar uma escala de resistncia em um ohmmetro, quando as pontas

de prova ainda estiverem separadas aparecer o nmero 1 no visor do aparelho.Isso indica circuito aberto ou simplesmente infinito. Se ao conectar as pontas de

prova no componente a ser testado e ainda continuar aparecendo este 1 no visor,

a escala selecionada pode estar abaixo do valor da resistncia do componente.

Para saber melhor esse valor, consulte o manual da pea testada e confira os va-

lores. Entretanto, se mesmo j na maior escala do ohmmetro ainda aparecer este

valor no aparelho, provvel que o componente esteja queimado.

5.2.4 MULTMETRO

O multmetro pode ser considerado a ferramenta principal do eletricista, uma

vez que ele rene todos os instrumentos estudados at agora em um nico apa-

relho. O multmetro possui todas as principais funes de que voc precisar em

seu dia a dia em uma oficina ou autoeltrica.

Dreamstime(2012)

Dreamstime(2012)

Figura 24 - Modelos de multmetro

No mercado automobilstico existem multmetros digitais e analgicos. Mas os

profissionais do ramo costumam utilizar os digitais.

Confira na prxima figura as partes principais de um multmetro. Em seguida

voc vai saber para que serve cada uma delas.


41/175


Pontas de Prova Display

Escalas

Chave Seletora

Bornes

DenisPacher(2012)

Figura 25 - Partes de um multmetroFonte: Adaptado de Dreamstime

VOCSABIA?

Os alicates ampermetros, que voc j conheceu, tam-bm possuem funes de multmetros.

Display: a tela ou visor onde sero mostrados os resultados obtidos nos testes.

Escalas: a parte do multmetro onde voc seleciona qual grandeza eltrica

deseja medir: tenso, corrente ou resistncia. Determinados modelos oferecem

at algumas funes a mais, por exemplo, teste de continuidade, teste de dio-

dos1, transistores.

Chave seletora: o boto que serve para selecionar a escala desejada. Em

alguns modelos tambm serve para ligar e desligar o aparelho.

Bornes:so os terminais onde so instaladas as pontas de prova do aparelho.

Dependendo do modelo de multmetro, pode haver dois, trs ou at mesmo qua-

tro bornes de contato.

Pontas de prova:as pontas de prova so cabos que voc ligar aos bornes do

instrumento para executar todos os testes mostrados anteriormente. Geralmente

so dois cabos que acompanham o multmetro: um preto (negativo) e um verme-

lho (positivo). A ponta de prova preta instalada no terminal preto ou que tenha

a inscrio COM, que significa terminal comum; e a vermelha pode ser alternada

nos demais bornes. Geralmente as escalas de tenso e resistncia ficam no mes-

mo borne e a escala de corrente em outro separado.

DIODO

um componente eltricoque permite que a correnteatravesse-o num sentidocom muito mais facilidadedo que no outro. O tipomais comum de diodo o diodo semicondutor, noentanto, existem outrastecnologias de diodo.


42/175


SAIBAMAIS

No mercado atual existe uma infinidade de modelos de

multmetro. Portanto, sempre que for utilizar um, antes leiaatentamente o manual de instrues que o acompanha. Neleesto contidas todas as informaes e particularidades quevoc precisa saber para us-lo corretamente.

5.2.5 CANETA DE POLARIDADE

Alm do multmetro, uma das principais ferramentas do eletricista, existem

outros equipamentos que podem auxiliar no cotidiano do mecnico. o caso dacaneta de polaridade.

DenisPacher(2012)

Figura 26 - Caneta de polaridade

Essa ferramenta composta basicamente por: terminais de ligao(que so

as garrinhas: uma preta negativa e uma vermelha positiva), corpo(que a caneta

com os LEDs)e uma ponta de prova.

Esse instrumento, como o prprio nome sugere, serve para testar a polaridade

de algum condutor, com o objetivo de saber se ele um fio positivo ou negativo,

ou at mesmo verificar se o circuito est aberto ou no.

A caneta de polaridade deve ser utilizada da seguinte maneira: conecte os ter-

minais de ligao na bateria do veculo, sempre respeitando a polaridade do ins-

trumento, ou seja, a garrinha preta deve ser ligada no polo negativo da bateria, e

a garrinha vermelha no polo positivo.

Feito isso, o LED amarelo da caneta ir acender indicando circuito aberto. Para

testar o funcionamento da caneta, encoste a ponta de prova no terminal positi-

vo da bateria. Nessa condio, o LED amarelo deve se apagar, e o vermelho se

acender. Depois, teste no polo negativo da bateria; agora o LED verde que deve

acender.


43/175


Bateria 12V

+ -

Bateria 12V

+ -

Bateria 12V

+ -

Circuito Aberto Condutor Positivo Condutor NegativoDenisPacher(2012)

Figura 27 - Funcionamento da caneta de polaridade

Bem, voc acabou de conhecer como funciona uma caneta de polaridade.

Com essa informao certamente voc ter mais facilidade na realizao de al-

guns testes, por exemplo, verificar o funcionamento do sistema de ignio de um

veculo ou at mesmo possveis falhas na injeo eletrnica.

5.2.6 OSCILOSCPIO

O osciloscpio mais uma ferramenta bastante utilizada em oficinas. Esse ins-

trumento tem a funo bsica de mostrar em seu visor a forma de onda da tensoeltrica, por exemplo.

Com um multmetro na escala de tenso, voc poderia ler apenas o valor da

tenso em volts. J com o auxlio de um osciloscpio voc ter, alm de seu valor,

um grfico mostrando como a tenso est se comportando em cada momento.

DenisPacher(2012)

Figura 28 - Tipos de osciloscpio automotivo


44/175


No grfico apresentado no visor do osciloscpio temos basicamente dois ei-

xos: um na horizontal (eixo X), que representa o tempo; e um na vertical (eixo Y),que representa a tenso.

Essa ferramenta ser muito til quando voc for trabalhar em algum veculo

que possua computador de bordo ou injeo eletrnica, por exemplo, pois ele

consegue fornecer valores com muita preciso e, melhor ainda, em forma de gr-

ficos. Isso ajudar muito na visualizao e investigao de alguma falha.

FIQUE

ALERTA

Os osciloscpios so ferramentas muito caras e delicadas,portanto deve-se tomar muito cuidado ao manuse-los.Antes de utilizar um, leia com ateno o manual de instru-

es para no correr o risco de danificar o equipamentoou algum componente do veculo.

5.3 CARACTERSTICAS

Bem, como voc percebeu, todos os instrumentos de medio de grande-

zas eltricas estudados at aqui possuem como principais caractersticas o fcil

manuseio e, em geral, as boas condies para que voc consiga diagnosticar e

identificar falhas eltricas em qualquer tipo de veculo. Lembre-se de que no hcomo ver as grandezas eltricas contidas em um circuito, por isso necessitamos

de ferramentas que as mostrem.

CASOS E RELATOS

Problema nas Luzes de R

Os instrumentos de medio so ferramentas indispensveis para o traba-lho de um bom eletricista. Em uma oficina mecnica, durante a reviso dos

15 mil km de um veculo, Joo constatou que as luzes de r no acendiam.

Bem, no primeiro momento lhe veio cabea que poderiam estar queima-

das. Mas pensando um pouco melhor, seria muito difcil as duas lmpadas

queimarem ao mesmo tempo. Decidiu ento test-las. Verificou as duas

lmpadas e constatou que no estavam queimadas.

Com o auxlio de um multmetro na escala de tenso, verificou a ausncia

de tenso nos terminais onde ligam as lmpadas. Foi a partir da que ele

conseguiu encontrar o defeito. Na verdade, o problema estava no interrup-

tor da caixa de cmbio. Quando Joo testou o interruptor com o multme-


45/175


tro na escala de continuidade, constatou que ele no tinha continuidade

mesmo com a alavanca do cmbio em marcha r. Logo, no tinha comohaver tenso nas lmpadas. E como sabemos: sem tenso no h corrente,

logo a lmpada no acenderia.

Testar uma ao fundamental para identificar um problema. A falta de testes

pode levar perda de tempo e de dinheiro. Fique atento!

RECAPITULANDO

Esperamos que voc tenha conseguido absorver bem todas essas informa-

es dadas at agora, pois elas sero indispensveis para o entendimento

e compreenso dos assuntos futuros. Para garantir o seu aprendizado, va-

mos recapitular o que vimos?

Voc conheceu os seguintes tipos de instrumento de medio:

a) voltmetro: mensura valores de tenso eltrica;

b) ampermetro: mede a intensidade de corrente eltrica;

c) ohmmetro: mede a resistncia eltrica;

d) multmetro: possui todas as funes dos instrumentos acima.

e) caneta de polaridade: testa a polaridade de algum condutor.

f) osciloscpio: mostra a forma da onda da tenso eltrica.

Viu que todos os instrumentos estudados so de fcil manuseio e, em geral,

de boas condies para que voc consiga diagnosticar e identificar falhas

eltricas em qualquer tipo de veculo.


46/175


Anotaes:


47/175


48/175

6

Componentes Eltricos -Tipos e Caractersticas

Bem, voc j estudou at agora as principais grandezas eltricas, que so: tenso, corrente,

resistncia e potncia. Tambm viu alguns dos principais instrumentos que medem e identifi-

cam essas principais grandezas. Agora, iremos conhecer um pouco sobre os principais compo-

nentes eltricos que voc ir encontrar nos veculos. Nossos objetivos de aprendizagem so:

a) aprender o que um resistor;

b) conhecer a diferena entre um resistor de valor fixo e um resistor de valor varivel;

c) conhecer o que um capacitor;

d) conhecer o que um indutor e entender qual a diferena entre magnetismo e eletromag-

netismo.

Acompanhe!


49/175


6.1 RESISTOR

Ento, voc viu anteriormente que a resistncia eltrica nada mais que a difi-

culdade que a corrente eltrica encontra em transpor um condutor ou um dispo-

sitivo eltrico qualquer.

Os resistores so componentes que tm por finalidade limitar a intensidade de

corrente eltrica em um circuito. Esses componentes podem possuir valores de

resistncia fixos ou valores de resistncia variveis.

6.1.1 RESISTORES DE VALOR FIXO

Como o prprio nome sugere, os resistores de valores fixos mantm sempre o

mesmo valor de resistncia quando submetidos s condies normais de trabalho.

Dentre alguns dos principais modelos de resistor fixo, podemos citar: os resis-

tores de filme, resistor de fio e resistores SMD.

Dreamstime(2012

)

Dreamstime(2012)

Figura 29 - Modelos de resistores (filme e fio)

VOCSABIA?

A sigla SMD significa Surface Mounting Device; em por-tugus, Dispositivo de Montagem em Superfcie. Osresistores SMD so bastante utilizados em centrais ele-trnicas veiculares, com grande variedade de valores deresistncia.

Nos resistores de fioe SMD,geralmente o valor de resistncia vem gravado no

seu prprio corpo, j os resistores de filmepossuem algumas faixas coloridas em

sua superfcie que identificam o seu valor de resistncia.

Esses resistores podem possuir quatro ou cinco faixas. No caso dos resistores

com quatro faixas, as duas primeiras identificam o valor da resistncia, a terceira

faixa indica o fator multiplicador pelo qual o valor identificado nas primeiras fai-

xas ter de ser multiplicado e, por fim, a quarta faixa indica o valor de tolerncia

desse resistor.


50/175

6 COMPONENTES ELTRICOS TIPOS E CARACTERSTICAS 55

Nos resistores com cinco faixas, a nica diferena que temos mais um dgito

junto s duas primeiras faixas.Para tal identificao e para sua melhor compreenso do assunto, utilizaremos

o cdigo de cores desses resistores representado na tabela abaixo. Veja:

Tabela 3 - Cdigo de cores

CORES 1 DGITO 2 DGITO 3 DGITOFATORMULTIPLICADOR

TOLERNCIA

Preto 0 0 x 1

Marrom 1 1 1 x 10 1%

Vermelho 2 2 2 x 102 2%

Laranja 3 3 3 x 103

Amarelo 4 4 4 x 104

Verde 5 5 5 x 105

Azul 6 6 6 x 106

Violeta 7 7 7 x 107

Cinza 8 8 8

Branco 9 9 9

Ouro x 10-1 5%

Prata x 10-2 10%

Ausncia 20%


Veja um exemplo de como identificar a resistncia de um resistor por meio de

seu cdigo de cores.

DenisPacher(2012)

Figura 30 - Resistor com as faixas de cores

A primeira faixa de cor verde; ento o primeiro dgito, segundo a tabela, 5.

A segunda faixa azul; ento o segundo dgito 6.

A terceira faixa laranja, logo o fator multiplicador de x 103.

Por fim, a quarta faixa de cor ouro; indica que a tolerncia de 5%.

Juntando todas essas informaes, conseguimos obter o valor da resistncia

do resistor em questo. Repare na tabela abaixo:

Tabela 4 - Cdigo de cores de um resistor

1 DGITO 2 DGITO FATOR MULTIPLICADOR TOLERNCIA

5 6 x 103= 1.000 5%

Logo, temos:

56 x 1000 = 56.000 ou 56 K 5%


51/175


Se 5% de 56.000 2800, ento temos um resistor com o valor de resistncia

entre 53.200 e 58.800 , ou 53,2 K e 58,8 K.Bem, esses so os modelos de resistores fixos mais comuns que voc poder

encontrar, porm h outros modelos de resistores com resistncias variveis que

o que iremos ver a seguir.

6.1.2 RESISTOR DE VALOR VARIVEL

Os resistores de valor varivel nada mais so que resistncias em que voc

pode ajustar seu valor. Nos autorrdios mais antigos, por exemplo, o boto que

controlava o seu volume nada mais era que um potencimetro1. medida quese ajustava a resistncia desse componente, o volume do rdio aumentava ou

diminua. Veja um exemplo desse tipo de resistor:

Dreamstime(2012)

Figura 31 - Modelo de resistor de valor varivel

Na grande maioria das vezes, no se trabalha diretamente com esses tipos de

componentes no cotidiano de uma oficina, mas importante saber que eles exis-

tem e como funcionam. Agora que j conhecemos as caractersticas dos resisto-

res, vamos conhecer mais um componente eltrico: o capacitor. Continue atento!

6.2 CAPACITOR

O capacitor mais um componente eltrico que voc poder encontrar nos

automveis. Ele est presente em vrias peas do veculo, como, por exemplo,

nas centrais de injeo, rels, kits de alarme, som e at mesmo nos sistemas de

ignio de alguns carros.

Os capacitores podem ser fabricados por diversos tipos de material, alm de

possurem formas e tamanhos variados. Conhea na figura abaixo alguns dos mo-

delos de capacitores mais comuns:

POTENCIMETRO

um componenteeletrnico que possuiresistncia eltricaajustvel. Geralmente, umresistor de trs terminaisonde a conexo central deslizante e manipulvel. Setodos os trs terminais sousados, ele atua como umdivisor de tenso.


52/175


Dreamstime(2012)

Dreamstime(2012)

Figura 32 - Modelos de capacitores (cermico e eletroltico)

Os capacitores ou condensadores, como tambm so conhecidos, so com-

ponentes que tm a funo de armazenar energia eltrica. Eles so constitudos

basicamente por duas placas condutoras separadas por um material isolante, ao

qual damos o nome de dieltrico.

Terminaisde conexo

Dieltrico

Placa

metlica

Alumnio

Isolaoplstica

DenisPacher(2012)

Figura 33 - Constituio de um capacitor

O funcionamento do capacitor bem simples. Quando ligamos um capacitor a

uma fonte de tenso, ele se carregar at atingir o mesmo valor de tenso da fonte.

Ao ligar os terminais de um capacitor a uma bateria, por exemplo, os eltrons

(cargas negativas) de uma das placas so atrados para o terminal positivo da ba-

teria, e os eltrons da outra placa so repelidos pelo terminal negativo da bateria.

Dessa forma, cria-se uma diferena de potencial (tenso) nos terminais do capacitor.

Esse movimento de cargas o que chamamos de corrente de carga do capa-

citor. Isso ocorre porque as placas do capacitor so de material condutor, ou seja,

possuem eltrons livres em seu material constituinte. Essa corrente permanece

at o instante em que a tenso nos terminais do capacitor seja igual da fonte.

Nesse instante, dizemos que o capacitor est carregado, e no h mais corrente

no circuito. Veja a figura a seguir para entender melhor como isso funciona.


53/175


Bateria12V

Chave Aberta

Capacitor Descarregado

Placa

PlacaDieltrico

0V

Bateria12V

Chave Aberta

Capacitor Carregado

Bateria12V

Chave Fechada

Corrente Circulando

Capacitor Carregado

Placa

PlacaDieltrico

Placa

PlacaDieltrico

12V

DenisPacher(2012)

Figura 34 - Funcionamento de um capacitor

A quantidade de carga que um capacitor consegue armazenar est diretamen-

te ligada a alguns fatores, tais como:

a) rea das placas condutoras: quanto maior for essa rea, maior a quantida-

de de cargas que o capacitor pode concentrar;

b) distncia entre as placas: quanto mais prximas as placas estiverem, maior

ser a sua carga;

c) e, por fim, o tipo de dieltricoque constitui o capacitor.

A essa quantidade de carga eltrica que um capacitor consegue armazenar

damos o nome de capacitncia. Sua unidade de medida o farad,representado

pela letra F.

Como j mencionado anteriormente, os capacitores esto em diversas partes

de um veculo, mas nem sempre nos damos conta de que ele est ali, s vezes

nem imaginamos que ele exista.

Vamos citar um exemplo: voc com certeza j viu um veculo parado com o

alerta ligado, ou sinalizando com o pisca que vai entrar em alguma rua, certo?

Pois , e voc nunca se perguntou como aquela luz acende e apaga, acende e

apaga? Bem, isso ocorre devido a um dispositivo chamado rel de seta, que va-

mos estudar mais frente. Mas o que importa saber agora que esse efeito de

temporizao se d graas ao emprego de componentes eletrnicos, entre os

quais est nosso amigo capacitor.

Vamos ento conhecer mais um componente: o indutor.


54/175


6.3 INDUTOR

Bem, antes de mais nada, para falarmos de indutor necessrio conhecer dois

fenmenos muito importantes: o magnetismoe o eletromagnetismo.

6.3.1 MAGNETISMO

Certamente voc j ouviu falar ou at mesmo algum dia j brincou com algum

tipo de m, certo? Voc j imaginou quanto esse fenmeno pode ser importante

em nossa vida? Pois , esses materiais possuem a propriedade de atrair certos ma-

teriais como ferro, cobalto e ligas de ferro em geral, graas ao campo magntico

existente neles.

Vamos conhecer um pouco melhor as propriedades de um m:

a) Os ms possuem dois polos magnticos, aos quais denominamos polo nor-

te e polo sul.

N S

ImDenisPacher(2012)

Figura 35 - Polos de um m

b) Entre os ms, existem foras de atrao e repulso.

N S

N S

S N

N S

S N

N S

Polos opostos se atraem

Polos iguais se repelem

DenisPacher(2012)

Figura 36 - Foras de atrao e repulso de um m


55/175


c) Os plos de um m no se separam. Por exemplo, se partirmos um m ao

meio, as duas metades possuiro cada uma um polo sul e um polo norte. Sevoc continuar a dividir, cada parte ter pedacinhos de m cada vez menores.

N

NN

S

SSDenisPacher(2012)

Figura 37 - ma dividido: os polos no se separam

Se voc suspender um m por um fio, por exemplo, ele se alinhar aos polos

magnticos da Terra, assim como uma bssola.

VOCSABIA?

A magnetita um m natural. Ela foi descoberta pelosgregos antigos em um distrito da sia Menor, chamadoMagnsia. Por isso seu nome conhecido como mag-netita. Mais tarde, comeou a ser usada como bssola

pelos chineses.

Atualmente existem tecnologias capazes de fabricar ms artificiais com boas

propriedades magnticas, devido descoberta de materiais de fcil magnetizao.

Os ms possuem essas propriedades de magnetizar ou atrair certos materiais

devido ao campo magntico existente ao seu redor. Esse campo formado por

linhas de fora orientadas.

DenisPacher(2012)

Figura 38 - Linhas de fora do campo magntico de um m


56/175


Essas linhas se deslocam do polo norte em direo ao polo sul ao redor do m,

e dentro do m essas linhas caminham do polo sul para o polo norte.Agora voc deve estar se perguntando: em que lugar encontrarei isso em um

veculo? Bem, muitos sensores de um automvel utilizam o princpio do magne-

tismo para seu funcionamento, mas para no confundir sua cabea falando de

algo que ainda no estudamos, vamos dar outro exemplo mais conhecido: os

autofalantes de um carro. Isso mesmo! Eles possuem ms, e graas a eles voc

consegue ouvir o som do rdio.

Mas no s isso. Existe outro fenmeno tambm muito importante para o

funcionamento de um veculo, que o eletromagnetismo, tema do nosso prxi-

mo assunto.

6.3.2 ELETROMAGNETISMO

O eletromagnetismo pode ser confundido muito facilmente com o magnetis-

mo, por possurem os mesmos efeitos. Porm, como vimos, o magnetismo ocor-

re de forma natural, j o eletromagnetismo ocorre quando temos um fenmeno

eltrico envolvido.

O eletromagnetismo foi descoberto por Hans Christian Orested (17771851),

cientista dinamarqus. Por volta de 1820, Orested verificou que sempre que ha-via corrente circulando por um condutor prximo a uma bssola, o ponteiro da

bssola se deslocava. Foi assim que ele descobriu que os fenmenos eltricos e

os fenmenos magnticos estavam sempre relacionados.

Sempre que temos uma corrente eltrica percorrendo um condutor, essa

corrente forma um campo magntico ao redor desse fio, ou melhor, ela forma um

campo eletromagntico, uma vez que quem gerou esse campo foi a corrente

eltrica.

Esse campo eletromagntico possui um sentido, e esse sentido estabelecido

pela direo da corrente eltrica.Para saber o sentido do campo magntico em um condutor, basta voc utilizar

a regra da mo esquerda (no caso, estamos utilizando o sentido realda corren-

te, que do negativo para o positivo). Nessa experincia, o polegar indica a dire-

o da corrente eltrica e os demais dedos o sentido do campo eletromagntico.


57/175


Regra da mo

esquerda

Direo do campo

magntico

Corrente

DenisPacher(2012)

Figura 39 - Regra da mo esquerda para saber o sentido do campo magntico

SAIBAMAIS

Em muitas literaturas provavelmente voc ir encontrarexemplos utilizando a regra da mo direita. Neste caso,utiliza-se o sentido convencional da corrente eltrica (positi-vo para o negativo). Ressaltamos que ambas as regras estocorretas.

P

i

DenisPacher(2012)

Figura 40 - Regra da mo direita

Esse campo eletromagntico criado por uma corrente eltrica em um fio re-

tilneo geralmente muito fraco. Para aumentarmos o campo eletromagntico,

existem basicamente trs formas. Veja:

a) Aumentando a corrente eltrica, pois, quanto maior for a corrente, maior

ser o campo eletromagntico.

b) Enrolando os fios em forma de espiras. Neste caso as linhas de fora de cada

espira se somam, aumentando tambm a intensidade do campo.


58/175


c) Inserindo um material ferroso no interior da bobina (ncleo). Dessa forma

formamos um eletrom; assim o campo se torna mais intenso e as extremi-dades do ncleo ficam polarizadas como em um m natural. A vantagem do

eletrom que podemos controlar o seu funcionamento. Para desmagne-

tiz-lo, basta interrompermos o fluxo de corrente, assim o campo se desfaz.

PILHA

DenisPacher(2012)

Figura 41 - Eletrom

Conhecendo um pouco sobre os princpios do magnetismo e do eletromag-

netismo, voc j pode entender melhor o que um indutor e como ele funciona.

O indutor nada mais que uma bobina de fios em volta de um ncleo de ferro

ou outro material magntico. Esses componentes, quando percorridos por uma

corrente eltrica, formam em torno de si um campo eletromagntico, que pode

ser usado como um eletrom. Com esses eletroms podemos construir um rel,

por exemplo, assunto que veremos a seguir.

Magmattec(2012)

Figura 42 - Indutores


59/175


6.4 REL

Voc certamente ver bastante esse dispositivo em seu dia a dia de eletricista,

por isso preste bastante ateno neste item e entenda bem para qu ele serve e

como funciona.

Existem inmeros modelos de rel, para as mais variadas funes, porm va-

eletricista de automóveis - pronatec

Documents