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Governador

Vice Governador

Secretária da Educação

Secretário Adjunto

Secretário Executivo

Assessora Institucional do Gabinete da Seduc

Coordenadora da Educação Profissional – SEDUC

Cid Ferreira Gomes

Domingos Gomes de Aguiar Filho

Maria Izolda Cela de Arruda Coelho

Maurício Holanda Maia

Antônio Idilvan de Lima Alencar

Cristiane Carvalho Holanda

Andréa Araújo Rocha

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Manutenção Automotiva – Iniciação a Eletroeletrônica 1

INICIAÇÃO A ELETROELETRÔNICA

1. MATÉRIA

Matéria é tudo o que tem massa e ocupa um lugar no espaço, ou seja, possui volume.

Ex.: madeira, ferro, água, areia, ar, ouro e tudo o mais que imaginemos, dentro da definição acima.

2. MOLÉCULA

Uma molécula é a menor partícula que apresenta todas as propriedades físicas e químicas de uma substância. As moléculas são formadas por dois ou mais átomos.

3. ÁTOMO

Todas as substâncias são formadas de pequenas partículas chamadas átomos, que é a quantidade menor de um elemento químico com existência própria, considerada indivisível.

Todo átomo possui prótons, elétrons e nêutrons.

Elétrons - São partículas subatômicas que possuem cargas elétricas negativas. Prótons - São partículas subatômicas que possuem cargas elétricas positivas. Nêutrons - São partículas subatômicas que não possuem cargas elétricas. Núcleo - É o centro do átomo, onde se encontram os prótons e nêutrons.

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4. ÍONS

Os átomos são eletricamente neutros, porque o número de prótons, positivamente carregados, se iguala ao número de elétrons, negativamente carregados. Mas quando um átomo ganha ou perde elétrons, este equilíbrio é perturbado.

Se o átomo ganha elétrons, ele adquire uma carga total negativa. Se o átomo perde elétrons, ele adquire carga total positiva. Uma partícula com uma carga negativa ou positiva é chamada de um íon. Um íon é sempre simbolizado escrevendo-se a abreviação química do elemento seguida do número de cargas positivas (+) ou negativas (-) que o íon adquire.

5. GERADORES Todo dispositivo cuja finalidade é produzir energia elétrica à custa de energia mecânica constitui

uma máquina geradora de energia elétrica (diz-se também, impropriamente, máquina geradora de eletricidade - eletricidade não é uma grandeza física, é um ramo da Física).

O funcionamento dessas máquinas se baseia ou em fenômenos eletrostáticos (como no caso do gerador Van de Graaff), ou na indução eletromagnética (como no caso do disco de Faraday). Nas aplicações industriais a energia elétrica provém quase exclusivamente de geradores mecânicos cujo princípio é o fenômeno da indução eletromagnética (e dos quais o disco de Faraday é um simples precursor); os geradores mecânicos de corrente alternante são também denominados alternadores; os geradores mecânicos de corrente contínua são também denominados dínamos. Vale, desde já, notar que: "dínamo" de bicicleta não é dínamo e sim 'alternador'.

Numa máquina elétrica (seja gerador ou motor), distinguem-se essencialmente duas partes, a saber: o estator, conjunto de órgãos ligados rigidamente à carcaça e o rotor, sistema rígido que gira em torno de um eixo apoiado em mancais fixos na carcaça. Sob ponto dê vista funcional distinguem-se o indutor, que produz o campo magnético, e o induzido que engendra a corrente induzida.

No dínamo o rotor é o induzido e o estator é o indutor; nos alternador dá-se geralmente o contrario.

A corrente induzida produz campo magnético que, em acordo com a Lei de Lenz, exerce forças contrárias à rotação do rotor; por isso em dínamos e alternadores, o rotor precisa ser acionado mecanicamente. O mesmo concluímos do Princípio de Conservação da Energia: a energia elétrica extraída da máquina, acrescida de eventuais perdas, é compensada por suprimento de energia mecânica.

5.1. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS ALTERNADOS

Para esclarecer o principio de funcionamento dos alternadores, descrevamos inicialmente o mais simples deles (usado em faroletes de acionamento manual e de bicicleta, e em ignição de motores de explosão para motonetas). Acompanhemos pela ilustração:

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Diante de uma bobina fixa B (induzido) põe-se a girar um ímã SN (indutor), como ilustrado acima. O ímã mantém um campo do qual o fluxo concatenado com a bobina varia periodicamente, com a mesma freqüência de revolução do ímã. Se a rotação do ímã for lenta, um galvanômetro sensível G indica aproximadamente a corrente instantânea no decurso do tempo; se a rotação for rápida, é necessário um osciloscópio. Na ilustração abaixo representamos fases consecutivas do fenômeno.

Convenção: Corrente positiva, vetor

unitário, fluxo positivo.

Nessa seqüência de ilustrações acima apresentamos as fases mais representativas no funcionamento de um alternador. É a variação de fluxo que induz corrente. O fluxo varia enquanto aumenta ou diminui. Quando o fluxo é máximo, ele não varia; a FEM induzida é nula; a corrente é nula e muda de sentido. O campo magnético produzido pela corrente induzida exerce no ímã forças contrarias à

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sua rotação. Os aparelhos eletrodomésticos construídos para funcionarem sob tensão alternante rms de 117

V, 60 Hz, devem ser submetidos a uma tensão que obedece, aproximadamente, a lei supra. Para intensificar o fenômeno, as espiras do rotor são dispostas sobre um núcleo de ferro, cujo efeito consiste em elevar o fluxo de indução concatenado com o quadro.

Os terminais do quadro são soldados a “anéis coletores” ; estes anéis são metálicos, presos rigidamente ao eixo mas eletricamente isolados do mesmo; em cada anel apóia-se uma “escova”, corpo sólido e condutor (geralmente de grafite), comprimido elasticamente contra o anel, de modo a garantir bom contato elétrico do mesmo; as escovas estão presas a um suporte isolante; a elas liga-se a parte externa do circuito.

Aqui ilustramos as bases de um alternadores de pequeno porte. O estator é constituído por um ímã permanente e opera como indutor. O sistema é conhecido como ‘magneto', e é (foi) usado para campainha de telefone, ou para ignição em pequenos motores de explosão (motocicletas). O estator poderia ser um eletroímã (foto acima, direita: anel de Gramme) abastecido com corrente contínua de uma fonte adequada.

Abaixo temos a foto de um alternador elementar/didático onde o rotor é um ímã permanente (cuja rotação gera a variação de fluxo) e o estator é uma bobina (300 espiras de fio esmaltado #28 a #30) dotada de núcleo de ferro em U. A rotação do ímã permanente é conseguida mediante um barbante que deve ser enrolado no eixo (entre as pernas do U de cobre, mancal do eixo) e a seguir puxado. A pequena lâmpada de lanterna de 1,5 V vista nessa foto poderá ser substituída por vários LEDs (diodos emissores de luz).

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Nos alternador de grande porte, o estator é induzido (onde se recolhe a corrente alternante) e o

rotor é indutor (geralmente são eletroímãs alimentados por corrente contínua, por meio de anéis

coletores).

Sistema AC - Gerador/Motor

5.2. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS DINAMICOS

Nos geradores tipo alternadores (como os ilustrados acima) um artifício simples permite retificar a corrente, ou seja, fazer com que fluam sempre num mesmo sentido. Substituamos o par de anéis coletores por um comutador (veja ilustração abaixo); é um anel coletor dividido em dois segmentos simétricos e nos quais se apóiam escovas em posições diametralmente opostas. As escovas são pequenos blocos de grafite e estacionários, comprimidos elasticamente contra o comutador; este é solidário com o rotor e pode ser concebido como tubo de cobre secionado longitudinalmente. Nos instantes em que o fluxo de indução no rotor é máximo ou mínimo a corrente induzida é nula; nos mesmos instantes invertem-se as conexões das escovas com os segmentos do comutador pois são permutados os segmentos em contato com as escovas; portanto são invariáveis a polaridade das escovas e o sentido da corrente no circuito externo (abaixo, em -b-, a corrente retificada). Tal corrente externa, cuja intensidade varia periodicamente mas cujo sentido se conserva, é denominada corrente pulsante. Vista pelo 'dínamo' a corrente é sempre alternante; vista pelo 'circuito exterior' a corrente é sempre pulsante.

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Dispondo sobre o mesmo núcleo diversos quadros iguais, distribuídos simetricamente em torno do eixo e associados todos em série, e dotando o comutador de outros tantos pares de segmentos, obtém-se no circuito externo uma corrente pulsante praticamente contínua.

5.3.GERADORES ASSOCIADOS EM SÉRIE Dois ou mais geradores constituem uma associação em série quando estão ligados de modo que a mesma corrente percorra cada um deles.

5.4. GERADORES ASSOCIADOS EM PARALELO

Na conexão em paralelo de dois ou mais geradores, seus terminais estão submetidos a mesma ddp da associação.

6. CORRENTE ELÉTRICA A corrente elétrica é um fluxo de elétrons que circula por um condutor quando entre suas

extremidades houver uma diferença de potencial. Esta diferença de potencial chama-se tensão. A facilidade ou dificuldade com que a corrente elétrica atravessa um condutor é conhecida como resistência. Esses três conceitos: corrente, tensão e resistência, estão relacionados entre si, de tal maneira que, conhecendo dois deles, pode-se calcular o terceiro através da Lei de Ohm.

A corrente elétrica pode ser um simples jato de partículas no vácuo, como acontece num cinescópio de TV, em que um feixe de elétrons é lançado contra a tela. No entanto, na maioria dos casos, a corrente elétrica não ocorre no vácuo, mas sim no interior de um condutor. Por exemplo, aplicando uma diferença de potencial num fio metálico, surge nele uma corrente elétrica formada pelo movimento ordenado de elétrons.

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Não se pode dizer que todo movimento de cargas elétricas seja uma corrente elétrica. No fio metálico, por exemplo, mesmo antes de aplicarmos a diferença de potencial, já existe movimento de cargas elétricas. Todos os elétrons livres estão em movimento, devido à agitação térmica. No entanto, o movimento é caótico e não há corrente elétrica.

Quando aplicamos a diferença de potencial, esse movimento caótico continua a existir, mas a ele se sobrepõe um movimento ordenado, de tal forma que, em média, os elétrons livres do fio passam a se deslocar ao longo deste. É assim que se forma a corrente elétrica.

Antes de se começar a realizar cálculos, há que se conhecer as unidades de medida. A tensão é medida em Volts (V), a corrente é medida em Amperes (A) e a resistência em Ohms (ohm).

6.1. TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA

a) Corrente contínua (CC) – é aquela cujo sentido permanece constante. Quando, além do sentido, a intensidade também se mantém constante, a corrente é chamada corrente contínua constante. É o que ocorre, por exemplo, nas correntes estabelecidas por uma bateria de automóvel e por uma pilha.

b) Corrente alternada (CA) – é aquela cuja intensidade e cujo sentido variam periodicamente. Esse é o caso das correntes utilizadas em residências, que são fornecidas pelas usinas hidrelétricas, em que temos uma corrente alternada de freqüência 60 ciclos por segundo.

7. RESISTÊNCIA ELÉTRICA

Resistor de uma lâmpada elétrica comum.

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Os resistores são elementos de circuito que consomem energia elétrica, convertendo-a integralmente em energia térmica. A conversão de energia elétrica em energia térmica é chamada de Efeito Joule.

Os resistores podem ser encontrados em vários objetos, como por exemplo, no chuveiro, na lâmpada, etc. A figura abaixo nos mostra como os resistores são representados em um circuito elétrico.

A resistência elétrica pode ser definida pelas seguintes equações:

ou

8. TENSÃO ELETRICA

Tensão elétrica ou diferencial de potencial (ddp) é a diferença de potencial entre dois pontos.

A tensão elétrica também pode ser explicada como a quantidade de energia gerada para movimentar uma carga elétrica. Já no condutor, por onde circula a carga de energia elétrica, a diferença entre o gerador (equipamento responsável por gerar energia) e o consumidor (que pode ser seu computador ou outro equipamento) é que simboliza qual é a tensão que existe nesse condutor.

Exemplos de geradores de tensão: as usinas hidrelétricas, pilhas e baterias.

Logo abaixo, temos um exemplo de um circuito elétrico, com um gerador e um consumidor.

No exemplo acima, o gerador, que é a pilha, libera uma partícula eletrizada, esta percorre o condutor e faz acender a lâmpada, depois essa partícula continua seu percurso até retornar à pilha.

Com isso, pode-se concluir que a tensão elétrica é a quantidade de energia que um gerador fornece pra movimentar uma carga elétrica durante um condutor.

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Como já foi dito, a tensão elétrica é quantidade de energia gerada para movimentar uma carga, portanto, o gerador necessita liberar energia elétrica para movimentar uma carga eletrizada.

A fórmula para calcular a tensão a partir desse conceito é:

U = Eel / Q

Onde:

U= Tensão elétrica

Eel= Energia elétrica

Q= Quantidade de carga eletrizada

9. MATERIAIS CONDUTORES

O que caracteriza o material bom condutor é o fato de os elétrons de valência (por exemplo, o cobre possui um elétron na última camada) estarem fracamente ligados ao átomo, podendo ser facilmente deslocados do mesmo. Ora, consideremos, por exemplo, uma barra de cobre que possui um número extremamente elevado de átomos de cobre e apliquemos uma diferença de potencial entre os extremos desta barra. Os elétrons da camada de valência de todos os átomos facilmente se deslocarão sob a ação do campo elétrico produzido pela diferença de potencial aplicada, originando-se uma corrente elétrica no material.

Outros materiais que possuem uma constituição semelhante à do cobre, com um único elétron na camada de valência, são o ouro e a prata, dois outros excelentes condutores de eletricidade.

Em alguns tipos de átomos, especialmente os que compõem os metais - ferro, ouro, platina, cobre, prata e outros -, a última órbita eletrônica perde um elétron com grande facilidade. Por isso seus elétrons recebem o nome de elétrons livres.

Estes elétrons livres se desgarram das últimas órbitas eletrônicas e ficam vagando de átomo para átomo, sem direção definida. Mas os átomos que perdem elétrons também os readquirem com facilidade dos átomos vizinhos, para voltar a perdê-los momentos depois. No interior dos metais os elétrons livres vagueiam por entre os átomos, em todos os sentidos.

Devido à facilidade de fornecer elétrons livres, os metais são usados para fabricar os fios de cabos e aparelhos elétricos: eles são bons condutores do fluxo de elétrons livres.

Já outras substâncias - como o vidro, a cerâmica, o plástico ou a borracha - não permitem a passagem do fluxo de elétrons ou deixam passar apenas um pequeno número deles. Seus átomos têm grande dificuldade em ceder ou receber os elétrons livres das últimas camadas eletrônicas. São os chamados materiais isolantes, usados para recobrir os fios, cabos e aparelhos elétricos.

Essa distinção das substâncias em condutores e isolantes se aplica não apenas aos sólidos, mas também aos líquidos e aos gases. Dentre os líquidos, por exemplo, são bons condutores as soluções de ácidos, de bases e de sais; são isolantes muitos óleos minerais. Os gases podem se comportar como isolantes ou como condutores, dependendo das condições em que se encontrem.

Em alguns tipos de átomos, especialmente os que compõem os metais - ferro, ouro, platina, cobre, prata e outros -, a última órbita eletrônica perde um elétron com grande facilidade. Por isso seus elétrons recebem o nome de elétrons livres.

Estes elétrons livres se desgarram das últimas órbitas eletrônicas e ficam vagando de átomo para átomo, sem direção definida. Mas os átomos que perdem elétrons também os readquirem com facilidade

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dos átomos vizinhos, para voltar a perdê-los momentos depois. No interior dos metais os elétrons livres vagueiam por entre os átomos, em todos os sentidos.

Devido à facilidade de fornecer elétrons livres, os metais são usados para fabricar os fios de cabos e aparelhos elétricos: eles são bons condutores do fluxo de elétrons livres.

10. GRANDEZAS ELÉTRICAS

Ao longo dos anos, vários cientistas descobriram que a eletricidade parece se comportar de maneira constante e previsível em dadas situações, ou quando sujeitas a determinadas condições. Estes cientistas, tais como Faraday, Ohm, Lenz e Kirchhoff, para citar apenas alguns, observaram e descreveram as características previsíveis da eletricidade e da corrente elétrica, elétrica, sob a forma de certas regras. Estas regras recebem comumente o nome de “leis”. Pelo aprendizado das regras ou leis aplicáveis ao comportamento da eletricidade você terá “aprendido” eletricidade.

11. CIRCUITOS ELETRICOS

Todo o circuito elétrico necessita de uma fonte geradora que forneça um valor de tensão necessário para a existência de corrente elétrica.

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A eletricidade é empregada das mais diversas formas pelo homem. À partir da energia elétrica movimentam-se motores, acendem-se luzes, produz-se calor.

Circuito elétrico é um caminho fechado por onde circula a corrente elétrica.

Os circuitos elétricos podem assumir as mais diversas formas, com o objetivo de produzir os efeitos desejados, tais como: luz, som, calor, movimento.

O circuito elétrico mais simples que se pode ”montar” se constitui de três componentes:

• Fonte geradora

• Carga

• Condutores

• Fonte geradora

11.1. TIPOS DE CIRCUITOS ELETRICOS Os circuitos elétricos, de um modo geral, dividem-se em Série e Paralelo.

Circuito série: é aquele cujos elementos são ligados um após outro, sendo que um elemento depende do outro e constituem uma malha elétrica. Esse circuito recebe o nome de dependente, porque se um dos elementos for interrompido os demais deixarão de funcionar; isto porque ele se compõe de um só ramo, ou seja, um só caminho para a passagem da corrente.

Circuito paralelo: é aquele em que seus elementos são colocados um independente do outro. Isto quer dizer que, se um elemento qualquer deixar de funcionar, não perturbará o funcionamento dos demais.

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EXEMPLO DE CIRCUITO ELETRICO

12. INTRODUÇÃO A LEI KIRCHHOFF

A tensão aplicada a um circuito fechado é igual ao somatório das quedas de tensão naquela circuito.

Ou seja: a soma algébrica das subidas e quedas de tensão é igual a zero (�V). Então, se temos o seguinte circuito:

podemos dizer que VA = VR1 + VR2 + VR3

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Lei de Kirchhoff para Correntes:

A soma das correntes que entram num nó (junção) é igual à soma das correntes que saem desse nó.

13. LEI DE OHM

Um circuito elétrico consta de, na prática, pelo menos quatro partes: fonte de fem (força eletromotriz), condutores, carga e instrumentos de controle. Como no circuito abaixo:

13.1. A PRIMEIRA LEI DE OHM A relação existente entre a corrente, a tensão e a resistência denomina-se Lei de Ohm: Para que

circule ma corrente de 1A em uma resistência de 1 Ohm, há de se aplicar uma tensão em suas extremidades de 1V (V=R.I).

Considere um fio feito de material condutor. As extremidades desse fio, são ligadas aos pólos de uma pilha, como mostra a figura abaixo. Desse modo, a pilha estabelece uma diferença de potencial no fio condutor e, conseqüentemente, uma corrente elétrica. Para se determinar o valor da corrente elétrica, coloca-se em série no circuito um amperímetro e, em paralelo, um voltímetro que permitirá a leitura da tensão. A montagem do circuito está ilustrada na figura abaixo:

Com o circuito montado e funcionando, fazemos as medições de tensão e corrente através dos aparelhos instalados. Agora imagine que a diferença de potencial da pilha seja dobrada (podemos fazer isso ligando uma segunda pilha em série com a primeira). Como resultado dessa alteração, o voltímetro marcará o dobro da tensão anterior, e o amperímetro marcará o dobro de corrente elétrica. Se triplicarmos a diferença de potencial, triplicaremos a corrente elétrica. Isso quer dizer que a razão entre a diferença de potencial e a corrente elétrica tem um valor constante. Essa constante é simbolizada pela letra R

Se colocarmos a corrente elétrica (i) em evidência, podemos observar que, quanto maior o valor de

R, menor será a corrente elétrica. Essa constante mostra a resistência que o material oferece à passagem

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de corrente elétrica. A primeira lei de Ohm estabelece que a razão entre a diferença de potencial e a corrente elétrica em um condutor é igual a resistência elétrica desse condutor. Vale salientar que a explicação foi desenvolvida tendo como base um condutor de resistência constante. É por isso que condutores desse tipo são chamados de condutores ôhmicos.

A unidade de resistência elétrica no Sistema Internacional está exposta no quadro a seguir.

13.2. A SEGUNDA LEI DE OHM A primeira lei de Ohm nos apresentou uma nova grandeza física, a resistência elétrica. A segunda

lei de Ohm nos dirá de que fatores influenciam a resistência elétrica. De acordo com a segunda lei, a resistência depende da geometria do condutor (espessura e comprimento) e do material de que ele é feito. A resistência é diretamente proporcional ao comprimento do condutor e inversamente proporcional a área de secção (a espessura do condutor). Observe a figura abaixo.

14. POTÊNCIA ELETRICA

A potência elétrica numa parte de um circuito é igual à tensão dessa parte multiplicada pela corrente que passa por ela:

P=VI

Combinando essa equação com I=V/R, temos: P=RI2 e V2

/R

15. MAGNETISMO

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Magnetismo é o fenômeno físico que consiste nas forças de atração e repulsão exercidas por certos metais, como o ferro-doce, o cobalto e o níquel, devido à presença de cargas elétricas em movimento. Dá-se também esse nome à disciplina da física que estuda a origem e as manifestações de tais fenômenos magnéticos.

Tradicionalmente, em física estudam-se dois tipos de fontes de fenômenos magnéticos: os ímãs e as cargas livres nos condutores, que transmitem uma corrente elétrica. Denomina-se campo magnético à perturbação sofrida pelo espaço próximo a uma dessas fontes magnéticas.

16. IMÃS Um imã é definido com um objeto capaz de provocar um campo magnético à sua volta e pode ser

natural ou artificial.

Um imã natural é feito de minerais com substâncias magnéticas, como por exemplo, a magnetita, e um imã artificial é feito de um material sem propriedades magnéticas, mas que pode adquirir permanente ou instantaneamente características de um imã natural.

16.1. PROPRIEDADES DOS IMÃS

POLOS MAGNÉTICOS

São as regiões onde se intensificam as ações magnéticas. Um imã é composto por dois pólos magnéticos, norte e sul, normalmente localizados em suas extremidades, exceto quando estas não existirem, como em um imã em forma de disco, por exemplo. Por esta razão são chamados dipolos magnéticos.

Para que sejam determinados estes pólos, se deve suspender o imã pelo centro de massa e ele se alinhará aproximadamente ao pólo norte e sul geográfico recebendo nomenclatura equivalente. Desta forma, o pólo norte magnético deve apontar para o pólo norte geográfico e o pólo sul magnético para o pólo sul geográfico.

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ATRAÇÃO E REPULSÃO

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Ao manusear dois imãs percebemos claramente que existem duas formas de colocá-los para que estes sejam repelidos e duas formas para que sejam atraídos. Isto se deve ao fato de que pólos com mesmo nome se repelem, mas pólos com nomes diferentes se atraem, ou seja:

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17. INDUTOR

Um indutor é um componente eletrônico muito simples, constituído por uma bobina de material condutor, por exemplo, fio de cobre.

Em um esquema elétrico, um indutor é mostrado da seguinte maneira

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O que você observa na ilustração é uma bateria, uma lâmpada, uma bobina de fio em volta de um núcleo de ferro (amarelo) e um interruptor. A bobina de fio é um indutor. Se você leu Como funcionam os eletroímãs, talvez perceba que o indutor é um eletroímã.

Se tirasse o indutor do circuito, teria uma lanterna comum. Você fecha o interruptor e a lâmpada se acende. Com o indutor, o comportamento é completamente diferente.

A lâmpada é um resistor - a resistência cria calor para fazer o filamento na lâmpada brilhar (para mais detalhes, veja Como funcionam as lâmpadas). O fio na bobina tem muito menos resistência. Então, o que você espera quando liga o interruptor é que a lâmpada brilhe muito fracamente. A corrente deveria seguir o caminho de baixa resistência, através do indutor. Mas o que acontece é que quando você liga o interruptor, a lâmpada brilha intensamente e, na seqüência, fica mais fraca. Quando desliga o interruptor, a lâmpada brilha com intensidade e, então, desliga rapidamente.

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A razão para esse comportamento estranho é o indutor. Quando a corrente começa a fluir pela bobina, esta tende a estabelecer um campo magnético. Enquanto o campo é estabelecido, a bobina inibe o fluxo da corrente. Uma vez que o campo esteja estabelecido, a corrente pode fluir normalmente através do fio. Quando o interruptor é desligado, o campo magnético da bobina mantém a corrente fluindo até que o campo seja nulo. Essa corrente mantém a lâmpada acesa por um período de tempo, mesmo que o interruptor esteja desligado. Em outras palavras, um indutor pode armazenar energia no seu campo magnético e tende a resistir a qualquer mudança na quantidade de corrente que flui através dele.

18. OS FUSÍVEIS

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Fusível de vidro

Os fusíveis são dispositivos conectados ao circuito elétrico que tem como função principal a proteção do circuito contra as sobrecargas da corrente elétrica, evitando possíveis danos ao sistema elétrico, tais como a queima do circuito, explosões e eletrocutamento. Os disjuntores possuem a mesma função, porém sua utilização difere da dos fusíveis. Os fusíveis são mais utilizados em circuitos domésticos e indústrias leve. Á os disjuntores são mais aplicados na indústria pesada.

Em circuito elétrico sempre será gerado calor por causa da resistência que nele estão inseridas. Às vezes esse calor pode ser aproveitado, como é o caso dos fusíveis .

O funcionamento de um fusível é baseado no princípio segundo o qual a corrente passa por um condutor gera calor que é proporcional ao quadrado da intensidade da corrente. Quando a corrente atinge um determinado valor máximo, o condutor se aquece, porém não dissipa esse calor rapidamente, fazendo com que um componente derreta e abra o circuito, impedindo que a corrente passe.

Existem vários tipos de fusíveis, que variam de acordo com o tipo de aplicação. Podem ser de diferentes tamanhos, características de funcionamento, corrente suportável e tensão.

Em uma casa os fusíveis podem ser encontrados tanto no quadro de distribuição de energia quanto junto ao relógio medidor. Também pode ser encontrado nos aparelhos eletroeletrônicos, como também no circuito elétrico de um automóvel.

19. OS RELÉS

Os relés são dispositivos comutadores eletromecânicos. A estrutura simplificada de um relé é mostrada na figura 1 e a partir dela explicaremos o seu princípio de funcionamento.

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Nas proximidades de um eletroimã é instalada uma armadura móvel que tem por finalidade abrir ou fechar um jogo de contatos. Quando a bobina é percorrida por uma corrente elétrica é criado um campo magnético que atua sobre a armadura, atraindo-a. Nesta atração ocorre um movimento que ativa os contatos, os quais podem ser abertos, fechados ou comutados, dependendo de sua posição, conforme mostra a figura 2.

Isso significa que, através de uma corrente de controle aplicada à bobina de um relé, podemos abrir, fechar ou comutar os contatos de uma determinada forma, controlando assim as correntes que circulam por circuitos externos. Quando a corrente deixa de circular pela bobina do relé o campo magnético criado desaparece, e com isso a armadura volta a sua posição inicial pela ação da mola. Os relés se dizem energizados quando estão sendo percorridos por uma corrente em sua bobina capaz de ativar seus contatos, e se dizem desenergizados quando não há corrente circulando por sua bobina. A aplicação mais imediata de um relé com contato simples é no controle de um circuito externo ligando ou desligando-o, conforme mostra a figura 3. Observe o símbolo usado para representar este componente.

Quando a chave S1 for ligada, a corrente do gerador E1 pode circular pela bobina do relé, energizando-o. Com isso, os contatos do relé fecham, permitindo que a corrente do gerador E2 circule pela carga, ou seja, o circuito controlado que pode ser uma lâmpada.

Para desligar a carga basta interromper a corrente que circula pela bobina do relé, abrindo para isso S1.

Uma das características do relé é que ele pode ser energizado com correntes muito pequenas em relação à corrente que o circuito controlado exige para funcionar. Isso significa a possibilidade de controlarmos circuitos de altas correntes como motores, lâmpadas e máquinas industriais,

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diretamente a partir de dispositivos eletrônicos fracos como transistores, circuitos integrados, fotoresistores etc. A corrente fornecida diretamente por um transistor de pequena potência da ordem de 0,1A não conseguiria controlar uma máquina industrial, um motor ou uma lâmpada, mas pode ativar um relé e através dele controlar a carga de alta potência. (figura 4)

Outra característica importante dos relés é a segurança dada pelo isolamento do circuito de controle em relação ao circuito que está sendo controlado. Não existe contato elétrico entre o circuito da bobina e os circuitos dos contatos do relé, o que significa que não há passagem de qualquer corrente do circuito que ativa o relé para o circuito que ele controla. Se o circuito controlado for de alta tensão, por exemplo, este isolamento pode ser importante em termos de segurança.

20. SIMBOLOGIA DOS COMPONENTES DE UM CIRCUITO

Com a finalidade de elaboração de esquemas ou diagramas elétricos, criou-se uma simbologia para representar graficamente cada componente num circuito elétrico.

Segue tabela com alguns símbolos:

Componente Desenho Esquemático

Resistências

Capacitores

Transistores bipolares

Transistores de efeito de campo

Diodos

Alimentação

Fusíveis <>

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Interruptor

Lâmpadas

LDR

Alto-Falantes

Led

Potenciômetro

Indutores

Transformador

Unidades Básicas

Símbolo Unidade

A ampère (unidade de corrente)

V volt (unidade e tensão)

W watt (unidade de potência)

Ohm Ohm (unidade de resistência)

H henry (unidade de indutância)

F farad (unidade de capacitância)

Hz hertz (unidade de freqüência)

Prefixos para indicar frações ou múltiplos de unidades

Símbolo Fração/Múltiplo

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p pico (1 trilionésimo 10E-12)

n nano (1 bilionésimo 10E-9)

µ micro (1 milionésimo 10E-6)

m mili (1 milésimo 10E-3)

k kilo (1 milhar 10E3)

M mega (1 milhão 10E6)

G giga (1 bilhão 10E9)

21. COMPONENTES ELÉTRICOS

Há uma variedade de componentes comuns utilizados em circuitos eletrônicos, isso é tudo o que a maioria dos entusiastas da eletrônica deve ser capaz de identificar.. Para funcionar perfeitamente, os circuitos eletrônicos necessitam de corrente tensão de polarização adequadas.Por esse motivo, é necessário estudar o componente que possibilitará essa adequação.

21.1. RESISTOR Resistor é um componente eletrônico que tem a propriedade da resistência elétrica.

O resistor é um dispositivo cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e transformar Energia Elétrica em Energia Térmica por Efeito Joule. Entendemos a dificuldade que o resistor apresenta à passagem da corrente elétrica como sendo resistência elétrica. O material mais comum na fabricação do resistor é o carbono.

Resistor é um componente formado pôr um corpo cilíndrico de cerâmica sobre o qual é depositada uma camada de material resistivo. Esse material determina o tipo e o valor de resistência nominal do resistor. Ele é dotado de dois terminais colocados nas extremidades do corpo em contato com o filme resistivo.

Os resistores são utilizados nos circuitos eletrônico para limitar a corrente elétrica e, conseqüentemente, reduzir ou dividir tensões. Os resistores são componentes que formam a maioria dos

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circuito eletrônicos. Eles são fabricados com materiais de alta resistividade com a finalidade de oferecer maior resistência à passagem da corrente elétrica. Dificilmente se encontrará um equipamento eletrônico que não use resistores. Desse modo, você vai ser capaz de identificar as características elétricas e construtivas dos resistores. Vai ser capaz também de interpretar os valores de resistência expressos no código de cores:

SÍMBOLO

O símbolo geral do resistor segundo a ABNT é este que vocês podem ver a cima. Sendo talvez, um dos componentes mais comuns, as resistências possuem um formato cilíndrico e faixas coloridas que definem o seu valor em Ohms. Servem para opor-se a passagem de corrente, ficando assim uma certa tensão retida no mesmo.

21.2. TIPOS DE RESISTORES

a) RESISTOR DE FIO: • Consiste basicamente de um tubo cerâmico (ou vidro) que serve de suporte a um fio condutor de alta resistividade enrolado (níquel-cromo) sobre este tubo. • O comprimento e o diâmetro do fio determinam sua resistência elétrica. • Os terminais são soldados nas extremidades do fio.

• Aplicada uma camada de material isolante para proteção. Características: • robustos; • suportam altas temperaturas; • geralmente na cor verde; • especificações impressas no seu corpo (resistência, tolerância e potência nominal) Valores: • baixa resistências (� a k�) • alta potência (de 5W a 1000kW) • alta tolerância (10% a 20%)

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b) RESISTOR DE FILME DE CARBONO (DE GRAFITE) • tubo cerâmico (ou de vidro) coberto por um filme (película) de carbono; • o valor da resistência elétrica é obtido mediante a formação de um sulco no filme, produzindo uma fita; espiralada cuja largura e espessura define o valor da sua resistência; • os terminais são soldados na extremidade do filme; • aplicada uma camada de material isolante para proteção. Características: • potência nominal está associada ao tamanho • geralmente na cor bege • especificações impressas através do código de cores

Valores: • grande faixa de valores de resistências (� a 10M�), com mesmo tamanho. • baixa potência (até 3W) • média tolerância (5% a 10%) c) RESISTOR DE FILME METÁLICO

• Semelhante ao de carbono • Tubo cerâmico coberto por um filme de uma liga metálica (níquel-cromo)

Características: • geralmente na cor azul • potência associada ao seu tamanho • especificações impressas através do código de cores

Valores: • grande faixa de resistências (� até M�) • baixa potência (até 7W) • baixa tolerância - mais precisos (1% a 2%) • outras cores: de potência (marrom) e de precisão (verde escuro)

d) POTENCIÔMETRO

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• É um resistor variável de 3 terminais, sendo 2 ligados às extremidades da resistência e um ligado a um cursor móvel; • entre os extremos: resistência fixa; • entre um extremo e o cursor: resistência variável; • uma haste é acoplada ao cursor para permitir variação da resistência; • usados em circuitos para variar grandezas controladas por corrente ou tensão elétrica. Exemplos: volume de som, contraste de cores em TV, temperaturas, etc.

Valores: • de � a M�

e) TRIMPOT

• É um resistor ajustável cujo cursor é acoplado a uma base plana giratória vertical ou horizontal, dificultando o acesso manual; • usados em circuitos em que não se deseja mudança freqüente da resistência. Exemplos: circuitos para ajuste ou calibração (uso interno)

f) REOSTATOS:

• Os reostatos são resistores de fio variáveis ou ajustáveis; • Sua resistência varia em função do comprimento do fio utilizado entre os contatos móvel (cursor) e fixo.

21.3. ASSOCIAÇÃO DE RESISTÊNCIAS

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Uma forma de se obter uma resistência de um determinado valor, é se associando resistências, de duas formas: em série e em paralelo.

ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE

Na associação em série, o resultado total (RT) será igual a soma de todas as resistências

empregadas: RT=R1+R2...

Essa forma de colocar os resistores, tem algumas desvantagens, uma delas é que se colocarmos (por exemplo) três lâmpadas associadas em série, e logo após retirarmos uma lâmpada, interrompe-se a passagem da corrente e as outras se apagam. Por tanto você não pode fazer a ligação da sua casa desta forma, porque se você quiser acender uma lâmpada tem que ligar a casa inteira.

ASSOCIACAO EM PARALELO

Quando associamos resistências em paralelo, o resultado não será a soma total, mas sim a soma através da seguinte fórmula: 1/RT=1/R1+1/R2... Se repetirmos a mesma experiência com as lâmpadas, com esse circuito, se retirarmos uma lâmpada as outras continuam acessas, indicando não ter havido alteração nas correntes que as atravessam. Desta forma que você fará a ligação da sua casa, pois se apagarmos uma lâmpada, o resto da casa continua acessa, pois não irá interferir na passagem da corrente. RESISTOR DE VALOR ALTERÁVEL

É um resistor que possui um controle para alteração de sua resistência por ação diretamente manual ou através de chave de fenda. RESISTOR VARIÁVEL

O resistor variável é utilizado para controlar o volume sonoro em rádio, televisor, etc.

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RESISTOR AJUSTÁVEL O resistor ajustável é utilizado para proporcionar ajustes definitivos nos circuitos. RESISTOR ESPECIAL Resistor Especial é um resistor cuja resistência é estabelecida por fenômenos físicos, como a luz, temperatura, tensão elétrica, pressão e outros. São eles LDR PTC NTC VDR Stain gage RESITOR FIXO

Resistor fixo é um resistor que possibilita um único valor de resistência. RESISTORES DE POTÊNCIA São resistores de fio, geralmente de niquel-cromo, para valores de potência acima de 5W. O valor do resistor vem impresso no corpo do resistor. RESISTOR USO GERAL São resistores de potência de película de carbono para valores de potência de 1/8W à 2.5W. O valor da resistência destes resistores é fornecido por anéis coloridos, impressos no corpo do resistor (código de cores comum), o valor da potência é fornecido na última faixa. RESISTOR DE PRECISÃO São resistores de película de carbono fabricados por processo especiais. A tolerância do valor da resistência deste resistor é quase nula.

Na grande maioria dos casos observamos a seguinte representação gráfica do resistor:

22. CAPACITOR O capacitor é um dispositivo muito mais simples, e não pode produzir novos elétrons - ele apenas

os armazena. Neste artigo, você aprenderá exatamente o que é um capacitor e como ele é utilizado na eletrônica.

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Capacitor de flash para máquina fotográfica

O capacitor se parece um pouco com uma bateria. Embora funcionem de maneira totalmente diferente, tanto os capacitores como as baterias armazenam energia elétrica. Se você já leu como funcionam as pilhas e baterias , então já sabe que uma pilha (ou uma bateria, de modo mais genérico) possui dois pólos (ou terminais). Dentro da pilha, reações químicas produzem elétrons em um terminal e absorvem elétrons no outro.

Como a pilha, o capacitor possui dois terminais. Dentro do capacitor, os terminais conectam-se a duas placas metálicas separadas por um dielétrico. O dielétrico pode ser ar, papel, plástico ou qualquer outro material que não conduza eletricidade e impeça que as placas se toquem. Você pode fazer facilmente um capacitor a partir de dois pedaços de papel alumínio e um pedaço de papel. Não seria um capacitor muito bom em termos de capacidade de armazenamento, porém funcionaria.

Em um circuito eletrônico, um capacitor é indicado da seguinte forma:

Quando você conecta um capacitor a uma pilha, é isto que acontece: a placa do capacitor conectada ao terminal negativo da pilha aceita os elétrons que a pilha produz

Depois de carregado, o capacitor possui a mesma tensão que a pilha (1,5 volts na pilha significa 1,5 volts no capacitor). Em um capacitor pequeno, a capacidade é pequena. Porém capacitores grandes podem armazenar uma carga considerável. Você poderá encontrar capacitores do tamanho de latas de refrigerante, por exemplo, que armazenam carga suficiente para acender o bulbo de uma lâmpada de flash por um minuto ou mais. Quando você vê relâmpagos no céu, o que você está vendo é um imenso capacitor onde uma placa é a nuvem e a outra placa é o solo, e o relâmpago é a liberação da carga entre essas duas "placas". Obviamente, um capacitor tão grande pode armazenar uma enorme quantidade de carga.

Digamos que você conecte um capacitor desta maneira:

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Você tem uma pilha, uma lâmpada e um capacitor. Se o capacitor for grande, você notará que, quando conecta a pilha, a lâmpada se acenderá à medida que a corrente flui da pilha para o capacitor e o carrega. A lâmpada diminuirá sua luminosidade progressivamente até finalmente apagar, assim que o capacitor atingir sua capacidade. Então você poderá remover a pilha e substituí-la por um fio elétrico. A corrente fluirá de uma placa do capacitor para a outra. A lâmpada acenderá e então começará a diminuir cada vez mais sua luminosidade, até apagar assim que o capacitor estiver totalmente descarregado (o mesmo número de elétrons nas duas placas).

A diferença entre um capacitor e uma pilha é que o capacitor pode descarregar toda sua carga em

uma pequena fração de segundo, já uma pilha demoraria alguns minutos para descarregar-se. É por isso que o flash eletrônico em uma câmera utiliza um capacitor, a pilha carrega o capacitor do flash durante vários segundos, e então o capacitor descarrega toda a carga no bulbo do flash quase que instantaneamente. Isto pode tornar um capacitor grande e carregado extremamente perigoso, os flashes e as TVs possuem advertências sobre abri-los por este motivo. Eles possuem grandes capacitores que poderiam matá-lo com a carga que contêm.

Os capacitores são utilizados de várias maneiras em circuitos eletrônicos:

• algumas vezes, os capacitores são utilizados para armazenar carga para utilização rápida. É isso que o flash faz. Os grandes lasers também utilizam esta técnica para produzir flashes muito brilhantes e instantâneos;

• os capacitores também podem eliminar ondulações. Se uma linha que conduz corrente contínua (CC) possui ondulações e picos, um grande capacitor pode uniformizar a tensão absorvendo os picos e preenchendo os vales;

• um capacitor pode bloquear a CC. Se você conectar um pequeno capacitor a uma pilha, então não fluirá corrente entre os pólos da pilha assim que o capacitor estiver carregado (o que é instantâneo se o capacitor é pequeno). Entretanto, o sinal de corrente alternada (CA) flui através do capacitor sem qualquer impedimento. Isto ocorre porque o capacitor irá carregar e descarregar à medida que a corrente alternada flutua, fazendo parecer que a corrente alternada está fluindo;

23. COMPONENTES ELETRONICOS: DIODOS E TRANSISTORES

DIODO

• Os diodos são componentes eletrônicos formados por semicondutores. São usados como semicondutores, por exemplo, o silício e o germânio, que em determinadas condições de polarização, possibilitam a circulação de corrente.

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• Externamente, os diodos possuem dois terminais: Ânodo (A) e o Catodo (K) e há, próximo ao terminal Catodo uma faixa que o indica. Possui formato cilíndrico.

• O diodo é a aplicação mais simples da união PN (semicondutores) e tem propriedades retificadoras, ou seja, só deixa passar a corrente em um certo sentido (Anodo-Catodo), sendo o contrário impossível, exceto nos diodos zener, que nessa condição deixam passar uma tensão constante.

• Existem certas variações na sua apresentação, de acordo com a corrente que o percorre. Existem também os diodos emissores de luz, os famosos LED's (light emissor diode), que são representados por um diodo normal mais duas pequenas flechas para fora, que indicam que emite luz. Possuem as mesmas propriedades dos diodos normais, porém, é claro, emitem luz..

O diodo é um componente eletrônico fundamental que tem como característica mais importante , permitir que a corrente circule apenas num sentido.

Quando o diodo está polarizado diretamente, conduz e permite circular a corrente. Se está polarizado inversamente não permite circular corrente.

Polarizacão inversa A lâmpada não acende

Polarização directa A lâmpada acende

TRANSISTORES

Pode-se dizer que os transistores são os mais importantes entre os componentes de semicondutores.

Algumas informações teóricas sobre o funcionamento destes últimos são dadas em Semicondutores I. Nesta página são apresentados circuitos e parâmetros básicos da operação de transistores.

Os transistores foram desenvolvidos originalmente para uso em amplificadores de sinais. Assim, seus parâmetros, isto é, características que definem um tipo, são muitas vezes dados em conformidade com essa aplicação (amplificadores).

Fig 01 •

É evidente que os diagramas da Figura 01 são apenas indicativos. Componentes outros, para polarização, acoplamentos, etc são necessários para os amplificadores reais.

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24. SENSORES

Um sensor é geralmente definido como um dispositivo que recebe e responde a um estímulo ou um sinal.

Normalmente, os sensores são aqueles que respondem com um sinal eléctricos um estímulo ou um sinal. Um transdutor por sua vez é um dispositivo que converte um tipo de energia em outra não necessariamente em um sinal eléctrico.

Muitas vezes um sensor é composto de um transdutor e uma parte que converte a energia resultante em um sinal eléctrico.

Um instrumento de medida pode ser um sensor/transdutor com indicação directa (como um termómetro de mercúrio ou um medidor eléctrico) ou um sensor/transdutor em conjunto com um indicador de modo que o valor detectado se torne legível pelo homem (como um conversor de analógico para digital, um computador, um display). 24.1. CLASSIFICAÇÃO DOS SENSORES

SENSOR DE ROTAÇÃO E PMS - ESS

SENSOR DE ROTAÇÃO TIPO HALL

Esse sensor esta localizado no interior do conjunto do distribuidor. É utilizado pela maioria dos veículos injetados que ainda utilizam distribuidor de ignição. Durante a partida ou com o motor funcionando, envia sinais ( pulsos negativos) para a UCE, calcular a rotação do motor e identificar a posição da árvore de manivelas. Sem este sinal, o sistema não entra em funcionamento.

1. Imã permanente 2. Carcaça 3. Carcaça do motor 4. Núcleo de ferro doce 5. Enrolamento 6. Disco de impulsos com marca de

referência.

O sensor de rotação e PMS tem por finalidade gerar o sinal de rotação do motor e posição da árvore de manivela, informando a UCE o seu posicionamento. A interrupção do sensor de rotação e PMS acarretará a parada do motor devido a falta de informação do sincronismo do motor, portanto é um componente de vital importância para o funcionamento do motor.

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SINTOMAS APRESENTADOS :

• Motor não funciona ( falta de centelha e de combustível);

• Motor falhando;


• A injeção passa a ser de banco a banco;

• Em alguns veículos o motor não funciona ( Marea);

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE FASE

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE VELOCIDADE - VSS

Esse sensor tem a função em conjunto com o sinal de rotação identificar o cilindro em ignição. O sensor de fase gera o sinal no eixo do distribuidor ou do comando de válvulas, com essa informação a UCE identifica o cilindro de ignição.

Informa a velocidade do automóvel, essencial para varias estratégias da central. O sensor de velocidade, também chamado de VSS, ou seja, velocity speed sensor, fornece um sinal com forma de onda cuja freqüência é proporcional à velocidade do veículo.

O sensor de velocidade na sua grande maioria é um sensor

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SINTOMAS APRESENTADOS:

• O motor não abri giro; • Falta de potência; • O veículo não desenvolve.


• O motor não abri giro; • Falta de potência; • O veículo não desenvolve.

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE MASSA DE AR

O medidor de massa de ar está instalado entre o filtro de ar e a borboleta de aceleração e tem a função de medir a corrente de ar aspirada. Através dessa informação, a unidade de comando calculará o exato volume de combustível para as diferentes condições de funcionamento do motor. O sensor de fluxo de massa de ar utiliza um fio aquecido, sensível, para medir a quantidade de ar admitido pelo motor. O ar que passa pelo fio aquecido provoca o resfriamento do mesmo. Esse fio aquecido é mantido a 200°C acima da temperatura ambiente, medida por um fio constantemente frio. O fio que mede a temperatura ambiente é também conhecido como “cold wire“ porque não é aquecido.

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE FLUXO DE AR

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• Motor não funciona; • Motor não desenvolve; • Falta de potência no motor;

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE PRESSÃO ABSOLUTA – MAP

FIQUE DE OLHO!

Tem como função informar à unidade de comando a quantidade e a temperatura do ar admitido, para que tais informações influenciem na quantidade de combustível pulverizada. A medição da quantidade de ar admitida se baseia na medição da força produzida pelo fluxo de ar aspirado, que atua sobre a palheta sensora do medidor, contra a força de uma mola. Um potenciômetro transforma as diversas posições da palheta sensora em uma tensão

Responsável por indicar as variações de pressão no coletor de admissão ou barométricas, enviando à U.C.E. um sinal elétrico correspondente a esta variação.

Nos sistemas rotação- densidade (speed – density), o sensor de pressão informa a pressão no coletor de admissão para que se possa calcular a densidade do ar, o avanço de ignição e o tempo de injeção do combustível.

Alojado na carcaça do medidor de fluxo de ar encontra-se também um sensor de temperatura do ar, que deve informar à unidade de comando a temperatura do ar admitido durante a aspiração, para que esta informação também influencie na quantidade de combustível a ser injetada.

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• Motor funciona irregular; • Motor falhando; • Falta de potência do motor; • Alto consumo.


• Motor funciona irregular; • Motor falhando; • Falta de potência do motor;

Marcha lenta irregular

ESTRATÉGIA DE MAPEAMENTO ÂNGULO ROTAÇÃO

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE POSIÇÃO DE BORBOLETA

Mapeamento ângulo x rotação: neste caso, o tempo básico de injeção é definido em testes de bancada em laboratório em função do ângulo da borboleta de aceleração e da rotação do motor, gerando uma tabela de tempos básicos de injeção que são memorizados.

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FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE TEMPARATURA DO AR

Este informa a central a temperatura do ar que entra no motor, junto com o sensor de pressão a central consegue calcular a massa de ar admitida pelo motor e assim determinar a quantidade de combustível adequado para uma combustão completa.

O sensor de posição da borboleta de aceleração é um potenciômetro linear, cuja resistência se altera de acordo com o movimento de um cursor sobre uma pista resistiva.

O cursor está ligado a um eixo, solidário ao eixo da borboleta de aceleração. Assim, com o movimento de abertura da borboleta, altera-se a posição do curso sobre a trilha, alterando também a sua resistência.

Diferente dos sensores de temperatura, o sensor de posição de borboleta (também chamado de TPS) possui três terminais, sendo um terra, um sinal de referência (5 volts) e um sinal de retorna à unidade de comando (valor variável entre 0 a 5 volts).


• Marcha lenta irregular; • Marcha lenta oscilando; • Vazios durante as acelerações; • Baixa potência.

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• Alto consumo de acordo com o sistema de injeção.

SINTOMAS APRESENTADOS: • Motor não funciona; • Alto consumo.

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE TEMPERATURA DA ÁGUA

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE DETONAÇÃO

Informa a UCE das condições de temperatura do motor para que se possa processar estratégias de funcionamento para o bom gerenciamento do motor.

Quanto ao princípio de funcionamento é do tipo coeficiente negativo de temperatura (NTC), ou seja, quanto maior a temperatura menor a resistência.

Instalado no bloco do motor, o sensor de detonação converte as vibrações do motor em sinais elétricos. Estes sinais permitem que o motor funcione com o ponto de ignição o mais adiantado possível, conseguindo maior potência sem prejuízo para o motor.

Permite a central detectar batidas de pino no interior do motor. Este sensor é fundamental para a vida do motor, já que os motores modernos trabalham em condições criticas, a central debilita (corta potência) temporariamente o motor para prevenir uma quebra.

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• Baixa potência; • Alto consumo; • Marcha lenta irregular;


• Alto consumo; • Baixa potência; • Motor funciona de forma

irregular.

FIQUE DE OLHO!

SENSOR DE OXIGÊNIO ( SONDA LAMBDA)

FIQUE DE OLHO!

Este sensor fica localizado no escapamento do automóvel, ele informa a central a presença de oxigênio nos gases de escape, podendo designar-se por sensor O2. È responsável pelo equilibrio da injeção, pois ele tem a função de enviar a informação de qual é o estado dos gases á saida do motor (se a mistura esta pobre ou rica) e é em função desta informação que a unidade do motor controla o pulso da injeção.

Nos automóveis que podem rodar com mais de um combustível ou com uma mistura entre eles (denominados Total-flex ou Bicombustível , gasolina / álcool no Brasil ) a central consegue identificar o combustível utilizado, ou a mistura entre eles, através do sinal deste sensor.

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25. ATUADORES

Os Atuadores são componentes responsáveis pelo controle do motor, recebendo os sinais elétricos da central eles controlam as reações do motor.

25.1. TIPOS DE ATUADORES

INJETORES

Responsáveis pela injeção de combustível no motor, a central controla a quantidade de combustível através do tempo que mantêm o injetor aberto ( tempo de injeção). Esses podem ser classificados por seu sistema de funcionamento: monoponto (com apenas um injetor para todos os cilindros) e multiponto (com um injetor por cilindro). Sendo que esses injetam combustível de forma indireta, antes das válvulas de admissão, existe também a injeção direta, que os injetores de combustível injetam dentro da câmara de combustão.

BOBINAS

Componente que fornece a faísca (centelha) para o motor. Os sistemas antigos (ignição convencional) utilizam uma bobina e um distribuidor para distribuir a faísca a todos os cilindros, já os sistemas modernos (ignição estática) utilizam uma bobina ligada diretamente a dois cilindros ou até uma bobina por cilindro. A central é responsável pelo avanço e sincronismo das faíscas.

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MOTOR CORRETOR MARCHA LENTA OU MOTOR DE PASSO

Motor de passo, através do movimento da ponta cônica ele permite mais ou menos passagem de ar.

Utilizado para permitir uma entrada de ar suficiente para que o motor mantenha a marcha lenta, indiferente as exigências do ar-condicionado, alternador e outros que possam afetar sua estabilidade. Normalmente o atuador é instalado e m um desvio (by pass) da borboleta, podendo controlar o fluxo de ar enquanto ela se encontra em repouso.

BOMBA DE COMBUSTÍVEL

Responsável por fornecer o combustível sob pressão aos injetores. Na maioria dos sistemas é instalada dentro do reservatório (tanque) do automóvel, ela bombeia o combustível de forma constante e pressurizada, passando pelo filtro de combustível até chegar aos injetores.

VÁLVULA PURGA CANISTER

Permite a circulação dos gases gerados no reservatório de combustível para o motor. Normalmente é acionada com motor em alta exigência.

VÁLVULA EGR

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O sistema de recirculação de gases de descarga (EGR), atua principalmente com o intuito de diminuir a temperatura da câmara de combustão.

LUZ AVARIA DO SISTEMA

Permite a central avisar ao condutor do automóvel que existe uma avaria no sistema da injeção eletrônica, ela armazena um código de falha referente ao componente e aciona a estratégia de funcionamento para o respectivo componente permitindo que o veiculo seja conduzido até um local seguro ou uma oficina.

26. INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS O importante é que todo instrumento de medida de corrente elétrica, tensão elétrica ou resistência

elétrica, seja ele analógico ou digital, altera o circuito, porque para efetuar a medida toda, ou parte, da corrente que flui pelo circuito deve atravessar o medidor. Isso acarreta, na melhor das hipóteses, a introdução de uma resistência no circuito, o que modifica a corrente ou a tensão, (ou ambas), nesse circuito.

O que se faz para resolver essa dificuldade é projetar medidores cuja interferência no circuito possa ser considerada desprezível, isto é, que a modificação introduzida pelo medidor, no parâmetro que vai ser medido, seja menor ou igual ao erro de escala do medidor. 26.1. MULTIMETRO

O multímetro reúne num único aparelho três instrumentos de medição, ou seja, um amperímetro para a medida de corrente elétrica, um voltímetro para a medida de tensão elétrica e um ohmímetro para a medida de resistência elétrica.

O multímetro (figura 1) é um dispositivo eletrônico normalmente utilizado para medir tensão elétrica, corrente elétrica e resistência. Para isto, o multímetro conta com três modos de operação que basicamente o transforma em três aparelhos de medida: 1- Voltímetro 2- Amperímetro e 3- Ohmímetro.

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Figura 1- Ilustração de um multímetro.

No modo “voltímetro”, o multímetro pode ser utilizado para medir tensões alternadas (AC) ou contínuas (DC). No modo “amperímetro”, o multímetro pode ser utilizado para medir correntes alternadas ou contínuas.

No modo “ohmímetro”, o multímetro pode ser utilizado para medir resistência ôhmica.

Adicionalmente, alguns multímetros podem oferecer a possibilidade de outras medições, tais como: freqüência e capacitância.

Para efetuar medições de tensão, corrente e resistência ôhmica o multímetro analógico se vale de um mesmo dispositivo elétrico-mecânico: o galvanômetro. O galvanômetro é um dispositivo composto por uma bobina, um imã permanente, ponteiro e uma mola (fig 2).

Figura 2. Ilustração de um galvanômetro.

Quando uma corrente flui na bobina, o imã exerce um torque (na bobina) que é proporcional à corrente, levando-a girar. A deflexão apresentada na escala é proporcional à corrente na bobina.

Um voltímetro consiste de um galvanômetro com uma alta resistência em série (figura 3a). Para medir a queda de tensão através de um resistor, o voltímetro é colocado em paralelo com o resistor (figura

3b).

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Figura 3. Ilustração da montagem de um voltímetro.

Em “a”, Rs representa uma alta resistência em série. Rg representa a resistência intrínseca do galvanômetro. À direita em “a”, temos o símbolo esquemático do voltímetro. Em “b” ilustra-se como se conecta o voltímetro para medir a queda no resistor R (pontos “a” e “b” do circuito).

O amperímetro consiste de um galvanômetro com uma pequena resistência em paralelo (figura

4a). Para medir a corrente no resistor R, o amperímetro é colocado em série com o resistor (figura 4b)

Figura 4. Ilustração da montagem de um amperímetro.

Rp representa uma pequena resistência em paralelo com o galvanômetro. Em “b” ilustra-se como se conecta o amperímetro para medir a corrente que passa através do resistor R.

O ohmímetro consiste de uma bateria em série com o galvanômetro e um resistor de valor conhecido (figura 5). Quando há um curto circuito (resistência zero) entre pontos “a” e “b”, o galvanômetro indica deflexão de fundo de escala (deflexão máxima). Para valores de resistência diferente de zero, a deflexão é proporcional à resistência.

Figura 5. Ilustração de um Ohmímetro.

Vale a pena mencionar que há também os multímetros digitais. Este tipo de multímetro normalmente se vale de um dispositivo eletrônico bastante versátil: o amplificador operacional.

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Dada a complexidade de funcionamento deste dispositivo, não iremos nos aprofundar no funcionamento do multímetro digital. Porém, de maneira simplificada, ele se baseia principalmente na alta resistência de entrada deste dispositivo, o qual muda seu ganho de tensão em função da tensão, corrente ou resistência a ele aplicados.

No intuito de simplificar a descrição dos aspectos práticos, vamos assumir que iremos medir resistência, tensão e corrente em um resistor de prova.

O multímetro possui duas pontas de prova que são utilizadas para fazer contato elétrico e mecânico com o resistor de prova. Contudo, para operar um multímetro temos que ter em mente o seguinte:

1- Para medir tensão e resistência, as pontas de prova devem ser colocadas de modo que o multímetro fique em paralelo com o resistor prova.

2- Para medir corrente, as pontas de prova devem ser colocadas de modo que o multímetro fique em série com o resistor de prova.

3- O modo de operação (tensão, corrente ou resistência) deve ser criteriosamente escolhido no seletor do multímetro, tomando-se o cuidado de verificar a conexão correta da ponta de prova.

4- A utilização incorreta do modo de operação do multímetro (ex: medir tensão quando estiver no modo corrente) pode levar a uma queima irreversível do multímetro.

26.2. AMPERIMETRO

No caso em que se deseja medir uma corrente, o medidor é um amperímetro, que para efetuar a medida necessita que essa corrente o atravesse. Para não modificar as tensões nos demais elementos de circuito a queda de tensão no amperímetro idealmente deveria ser igual a zero e, portanto, sua resistência deveria ser zero.

Um amperímetro real é projetado de maneira que sua resistência seja muito pequena quando comparada às demais resistências do circuito, de maneira que a alteração nas tensões e na própria corrente a ser medida possa ser considerada desprezível em face ao erro intrínseco do aparelho. Por ter que ter uma resistência muito pequena amperímetros são, em geral, instrumentos muito delicados, e, como devem ser colocados em série nos circuitos, podem ser danificados, caso a corrente seja muito maior que aquela para a qual foram construídos.

Portanto, quando se vai utilizar um amperímetro tem que se ter em mente as características do circuito, o fundo de escala e a resistência interna do medidor para saber se ele é adequado aquele circuito.

O multímetro digital que vai ser utilizado contém um amperímetro, com fundos de escala diferentes e resistências internas diferentes.

Como amperímetros tem resistência elétrica muito pequena, jamais ligue um amperímetro em paralelo com um gerador, pois estará provocando um curto circuito que certamente danificara o amperímetro e a fonte, ou gerador.

26.3. VOLTIMETRO

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Para a medida de tensões usa-se o multímetro como voltímetro.

O aparelho é ligado em paralelo com o elemento de circuito sobre o qual se deseja medir a tensão. Para efetuar a medida, parte da corrente será desviada para o voltímetro e isso altera o circuito, porque é como se uma resistência fosse ligada em paralelo com o elemento de circuito de interesse. Portanto, o voltímetro ideal deve ter resistência elétrica infinita para que a corrente desviada seja zero.

Os voltímetros reais são, então, construídos de maneira tal, que sua resistência interna seja muito grande se comparada à resistência do elemento de circuito sobre o qual se quer medir a tensão, garantindo assim que as alterações por ele introduzidas no circuito sejam desprezíveis, quer dizer, sejam menores ou iguais ao erro de escala do medidor.

O multímetro digital que vai ser utilizado dispõe de um voltímetro com vários fundos de escala diferentes e que podem ter resistências internas diferentes. Como voltímetros têm resistências internas altas e são percorridos por correntes muito pequenas não são tão passíveis de serem danificados como os amperímetros. Portanto, e sempre preferível, quando possível, medir a corrente num circuito através da medida da tensão sobre um resistor ôhmico conhecido, ou seja, usando um voltímetro em vez de um amperímetro.

Pelas mesmas razões descritas para o amperímetro, convém ter uma noção das tensões que se vai medir para não exceder o fundo de escala utilizado. Além disso, deve-se ter certeza de que a resistência interna do voltímetro seja algumas ordens de grandeza maior que a resistência do elemento sobre o qual se quer medir a tensão.

Voltímetros podem ser ligados em paralelo com geradores ou fontes de corrente por terem alta resistência elétrica, entretanto, para ter certeza de que não vão ocorrer danos ao aparelho verifique se ele dispõe de fundo de escala apropriado para a tensão que vai medir.

26.4. OHMIMETRO

Para a medida da resistência elétrica de um elemento de circuito utiliza-se um ohmímetro.

O ohmímetro, que faz parte do multímetro digital, consiste de uma fonte de corrente alimentada por uma bateria, ligada em série, e de um milivoltímetro ligado em paralelo com o elemento de circuito cuja resistência se quer determinar. Fixando-se o valor da corrente fornecida pela fonte, a leitura do milivoltímetro será proporcional ao valor da resistência desconhecida.

Ohmímetros são projetados para determinados intervalos de valores de resistências e, portanto, suas leituras somente são confiáveis nesses intervalos.

Ohmimetros não vão fornecer o valor correto da resistência de um elemento se ele estiver ligado num circuito. Se ligar um ohmímetro a um elemento conectado a um circuito estará ligando entre si dois circuitos alimentados pela fonte do ohmímetro ou com duas fontes de alimentação independentes, caso o circuito do elemento já possua uma. Em qualquer dos casos, a leitura do ohmímetro não será o valor da resistência do elemento ao qual ele está ligado será o valor da resistência equivalente naquele ponto do circuito. Portanto se quiser medir o valor da resistência elétrica de um elemento de circuito desligue-o do circuito antes de ligalo ao ohmimetro.

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27. BIBLIOGRAFIA

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Hino do Estado do Ceará

Poesia de Thomaz LopesMúsica de Alberto NepomucenoTerra do sol, do amor, terra da luz!Soa o clarim que tua glória conta!Terra, o teu nome a fama aos céus remontaEm clarão que seduz!Nome que brilha esplêndido luzeiroNos fulvos braços de ouro do cruzeiro!

Mudem-se em flor as pedras dos caminhos!Chuvas de prata rolem das estrelas...E despertando, deslumbrada, ao vê-lasRessoa a voz dos ninhos...Há de florar nas rosas e nos cravosRubros o sangue ardente dos escravos.Seja teu verbo a voz do coração,Verbo de paz e amor do Sul ao Norte!Ruja teu peito em luta contra a morte,Acordando a amplidão.Peito que deu alívio a quem sofriaE foi o sol iluminando o dia!

Tua jangada afoita enfune o pano!Vento feliz conduza a vela ousada!Que importa que no seu barco seja um nadaNa vastidão do oceano,Se à proa vão heróis e marinheirosE vão no peito corações guerreiros?

Se, nós te amamos, em aventuras e mágoas!Porque esse chão que embebe a água dos riosHá de florar em meses, nos estiosE bosques, pelas águas!Selvas e rios, serras e florestasBrotem no solo em rumorosas festas!Abra-se ao vento o teu pendão natalSobre as revoltas águas dos teus mares!E desfraldado diga aos céus e aos maresA vitória imortal!Que foi de sangue, em guerras leais e francas,E foi na paz da cor das hóstias brancas!

Hino Nacional

Ouviram do Ipiranga as margens plácidasDe um povo heróico o brado retumbante,E o sol da liberdade, em raios fúlgidos,Brilhou no céu da pátria nesse instante.

Se o penhor dessa igualdadeConseguimos conquistar com braço forte,Em teu seio, ó liberdade,Desafia o nosso peito a própria morte!

Ó Pátria amada,Idolatrada,Salve! Salve!

Brasil, um sonho intenso, um raio vívidoDe amor e de esperança à terra desce,Se em teu formoso céu, risonho e límpido,A imagem do Cruzeiro resplandece.

Gigante pela própria natureza,És belo, és forte, impávido colosso,E o teu futuro espelha essa grandeza.

Terra adorada,Entre outras mil,És tu, Brasil,Ó Pátria amada!Dos filhos deste solo és mãe gentil,Pátria amada,Brasil!

Deitado eternamente em berço esplêndido,Ao som do mar e à luz do céu profundo,Fulguras, ó Brasil, florão da América,Iluminado ao sol do Novo Mundo!

Do que a terra, mais garrida,Teus risonhos, lindos campos têm mais flores;"Nossos bosques têm mais vida","Nossa vida" no teu seio "mais amores."

Ó Pátria amada,Idolatrada,Salve! Salve!

Brasil, de amor eterno seja símboloO lábaro que ostentas estrelado,E diga o verde-louro dessa flâmula- "Paz no futuro e glória no passado."

Mas, se ergues da justiça a clava forte,Verás que um filho teu não foge à luta,Nem teme, quem te adora, a própria morte.

Terra adorada,Entre outras mil,És tu, Brasil,Ó Pátria amada!Dos filhos deste solo és mãe gentil,Pátria amada, Brasil!

governador...manutenção automotiva – iniciação a eletroeletrônica 2 4. Íons os átomos são...

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