Esquemas Eletrônicos

Os capacitores varáveis são, geralmente, feitos com dielétrico de ar. A Figura abaixo mostra exemplos de capacitores variáveis. A capacitância é variada alterando a área das placas ou alterando a distância entre as placas. São identificados pela faixa de valores da capacitância através da qual o capacitor irá variar.

A faixa de capacitância pode ser ajustada com capacitores “triminer”ou capacitores “padder”. A Figura abaixo mostra a diferença entre um “trimmer” e um “padder”. Na Figura a, pode-se observar que o “trimmer” é ligado em paralelo com o capacitor ariáel, enquanto o “padder” da Figura b está ligado em série. A conexão “rimmer” é mais popular. Os capacitores usados como “trimmers” são feitos com dielétricos de ar, poliestireno, teflon, cerâmica ou mica.

Resumo

1. Os capacitores são componentes que armazenam energia na forma de um campo eletrostático.
2. Os capacitores são componentes que se opõem a qualquer mudança de tensão sobre seus terminais.
3. Os capacitores são usados para armazenar energia, opondo-se à mudança na tensão, deixando passar altas freqüências e rejeitando baixas freqüências ou dividindo uma tensão.
4. Os capacitores são classificados de acordo com sua capacitância, tensão máxima e, em alguns casos, seu coeficiente de temperatura e tolerância percentual.
5. Os capacitores são identificados pelo tipo de material usado como dielêtrico. Exemplos disto são os capacitores de papel, capacitores de mica e capacitores
   de cerâmica.
6. Os “trimmers” são pequenos capacitores variáveis colocados em paralelo com um capacitor variável maior.
7. Os “padders” são pequenos capacitores variáveis, colocados em série com um capacitor variável maior.
8. Os “trimmers” e “padders” são usados para ajustar a faixa de capacitância dos capacitores variáveis maiores.

Um capacitor básico é obtido usando duas placas metálicas separadas por um dielétrico. Quanto menor for o espaço entre as placas (quanto mais fino o dielétrico), maior será o alor da capacitância. A Figura mostra umcapacitor simples, usando ar como dielétrico. A maioria dos capacitores fixos usa um dielétrico feito de algum tipo de material isolante.

Os capacitores fixos possuem um valor único de capacitância. São geralmente identificados pelo tipo de material usado como dielétrico entre as placas. O capacitor na Figura é chamado capacitor a ar. Iremos agora discutir alguns outros exemplos de capacitores usados em circuitos eletrônicos. Capacitores com dielétrico de vácuo possuem uma alta capacidade de tensão de ruptura, porém são fornecidos com valores muito baixos da capacitância. O valor máximo disponível é geralmente cerca de 1 nanofarad (um milésimo de microfarad).

 O dielétrico de papel usado em capacilores de papel pode ser revestido com uma cera ou algum outro material isolante. Quando uma película plástica for usada em vez de papel, é chamado capacitor de filme. As placas consistem de uma camada metálica ou de uma folha metálica em cada lado do papel ou da película.

 Se o metal for pulverizado diretamente sobre o papel ou o plástico, durante a fabricação do capacitor, o capacitor é chamado capacitor de papel ,metalizado ou plástico metalizado.

 A Figura abaixo mostra como os capacitores de papel são codificados por cores. São geralmente fornecidos em valores entre 250 picofarads e 20 microfarads, com tensão nominal entre 400 e 600 volts e tensão máxima de até 5.000 volts.

Uma faixa preta em volta do capacitor numa das extremidades indica o terminal ligado à folha metálica externa. Este terminal deve ser ligado, sempre que possível, ao lado terra do circuito.

 Os capacitores de mica são obtidos empilhando pequenas tiras metálicas usadas como placas e separando-as por um dielétrico de mica.

Quais São os Componentes de dois Terminais em circuilos Eletrônicos ?

Os capacitores de prata-mica são obtidos depositando uma camada de prata diretamente sobre as superfícies de mica para servir como placas do capacitor. A Figura abaixo mostra como os capacitores de mica são codificados por cores. São geralmente fabricados com valores da capacitância entre 10 picofarads e 0,01 microfarad e com altas tensões nominais de 5.000 volts ou até mais.

 Os capacitores de cerâmica usam como dielétrico algum tipo de material cerâmico. A Figura mostra como é determinado o código de cores de capacitores de cerâmica. Proporcionam altos valores da capacitância em forma compacta. São fabricados na gama de capacitâncias de 0,1 picofarad até 10 microfarads.

O coeficiente de temperatura indica o quanto a capacitância varia quando a temperatura muda. Um valor positivo significa que a capacitância aumenta quando a temperatura aumenta. Um valor negativo significa que a capacitância diminui, quando a temperatura diminui. Um valor chamado NPO (negativo-positivo-zero) significa que o valor da capacitância não varia com a temperatura.

Você deve assegurar que está utili,ando o mesmo coeficiente de temperatura e os mesmos valores da capacitância e da tensão quando for substituir capacitores de cerâmica. A razão para isto é que os circuitos são, às ezes, projetados com certas características de temperatura. Evidentemente, é também importante usar um substituto exato para as características de capacitância e de tensão.

Os capacitores de vidro são obtidos empilhando camadas de placas de folha de alumínio e dielétricos de fibra de vidro. São fornecidos em valores de capacitância desde 0,5 picofarads até 10 nanofarads e com tensões nominais de 6.000 volts. Seus valores de capacitância são geralmente impressos na capa. Uma característica

A oposição que um capacitor oferece ao fluxo de corrente alternada é chamada de reatância capacitiva. E medida em ohms. Quanto maior a capacitância, mais baixa será a reatância ou oposição ao fluxo da corrente alternada. Da mesma forma, quanto mais alta for a fieqüência, menor será a oposição que um capacitor oferece ao fluxo de corrente. Matematicamente,

Esta equação simplesmente diz que a reatância é inversamente proporcional à freqüência e à capacitância. Em outras palavras, se você aumentar a freqüência ou a capacitância, a reatância irá diminuir. Os capacitores são às vezes chamados componentes reativos porque reagem contra o fluxo de corrente alternada. Os resistores são não-reativos porque se opõem igualmente ao fluxo da corrente alternada e da corrente contínua.

A capacitância de um capacitor é medida em farads (F). O farad é uma unidade que representa a quantidade de energia que o capacitor pode armazenar. Quanto maior for o valor da capacitância, maior será a quantidade de energia que o capacitor pode armazenar.

O farad é uma unidade grande demais para a maioria dos trabalhos práticos, de modo que mais freqüentemente é usado o microfarad (µ F). Um microfarad equivale a um milionésimo de farad. Um picofarad ( p F) equivale a um milionésimo de milionésimo de farad, ou a um milionésimo de microfarad. Existe também a unidade chamada nanofarad (µ F) que equivale a um milésimo de microfarad. Sempre substituir um capacitor por um outro com o mesmo valor de capacitância.

Os capacitores podem ser definidos de duas maneiras. São componentes que armazenam energia na forma de um campo eletrostático. Também são componentes que resistem a qualquer mudança de tensão sobre seus terminais. Estas duas definições descrevem, na realidade, os principais usos dos capacitores em circuitos isto é, armazenar energia e opor-se a alterações da tensão.

 Duas outras aplicações importantes dos capacitores são de deixar passar freqüências elevadas, opondo-se. ao mesmo tempo, à passagem de baixas freqüências e dedividir uma tensão. A Figura abaixo mostra exemplos de aplicações de capacitores.

A Figura a mostra um circuito de filtro simples. Nesta aplicação a tensão de entrada é uma tensão pulsante contínua. Apesar da tensão de entrada variar de zero até o máximo, a tensão de saída é mantida a um valor continuo quase constante. A função do capacitor nesta aplicação é armazenar energia da onda de entrada e liberar esta energia para a saída, conforme necessário.

Uma outra maneira de olhar o circuito da Figura a é dizer que o capacitor C opõe-se a qualquer mudança da tensão sobre seus terminais. Portanto, apesar da tensão de entrada ser variável, a tensão de saída é mantida a um valor bastante constante.

A Figura b mostra como um capacitor pode ser usado para deixar passar freqüências elevadas e rejeitar baixas freqüências. Nesta aplicação, a baixa freqüência é uma tensão contínua, com freqüência de O hertz (Fiz). A tensão aplicada ao circuito consiste de um gerador de corrente alternada em série com uma bateria. Deseja-se passar o sinal do gerador de corrente alternada para os terminais de saída e ao mesmo tempo impedir a passagem da tensão continua. Ambas as tensões são desenvolvidas sobre R1. O capacitor C irá deixar passar a tensão alternada, porém não pode deixar passar a tensão continua. Daí, a tensão desenvolvida sobre R2 e, portanto, a tensão do sinal de saída consiste apenas de tensão alternada. Este tipo de circuito é usado para acoplar sinais entre amplificadores.

A Figura c mostra como dois capacitores podem ser usados como divisores de tensão. Observe que C1 possui uma capacitância menor [(0,01 microfarad (pµ F)] do que C2  (0,1 microfarad). Os dois capacitores são ligados em série sobre uma fonte de tensão alternada. Como você pode ver a ilustração, a maior queda de tensão ocorre sobre o capacitor menor. Isto é um ponto importante a lembrar. Quanto maior o capacitor, menor a queda de tensão sobre o mesmo. Isto é sempre certo, quer a tensão aplicada seja alternada ou contínua.

Além dos resistores. Dois exemplos importantes são os termistore e os varistores (VDRs).
A resistência de um termistor sofre uma alteração muito grande quando sua temperatura é alterada ligeiramente. Quando sua temperatura é baixa, sua resistência é alta e, quando a temperatura é alta, sua resistência é baixa.

A resistência de um varistor ou VDR (resistor dependente de tensão) sofre uma alteração muito grande quando a tensão sobre o mesmo for alterada. Quando a tensão sobre o varistor for baixa, sua resistência é alta. Quando a tensão sobre um varistor for alta, sua resistência é baixa.

Os termistores são usados como sensores em circuitos que medem ou controlam a temperatura. Por exemplo, o sensor na Figura c pode ser um termistor. Os varistores são usados para limitar a tensão sobre componentes que poderiam ser danificados por altos valores da tensão.

Resumo

1. Resistores variáveis podem ser ligados como reostatos para variar a corrente ou como potenciômetros para variar a tensão.
2. Ao substituir um resistor variável num circuito, é preciso ter o cuidado de obter a faixa exata de valores da resistência, a mesma wattagem e o mesmo gradiente.
3. Os termistores sofrem grande alteração da resistência com uma pequena alteração de sua temperatura.
   Um varistor apresenta uma grande alteração da resistência com uma pequena alteração da tensão sobre o mesmo.

 Resistores variáveis (geralmente chamados potenciômetros) sào determinados pela sua resistência máxima. Um resistor variável de 10 k Ω possui uma faixa de resistências de O até 10.000 ohms. Lembre-se de que “K” significa multiplicar por 1.000. Como no caso de resistores fixos, os potenciômetros são também determinados pela sua wattagem. Isto é uma indicação de quanto calor o potenciômetro pode dissipar sem ser destruído.

A seguir, temos uma regra muito importante que precisa ser lembrada na substituição de qualquer tipo de resistor num circuito:

 Regra

Nunca substituir um resistor ou um resistor variável com ou(ro de menor capacidade em watts.

(Observe que o símbolo indicado à direita é usado em todo o livro como símbolo de cuidado. Ele irá chamar sua atenção sobre detalhes especialmente importantes para sua segurança pessoal e/ou a operação segura do equipamento.)

Um terceiro método de identificar resistores variáveis é por seu gradiente. Isto é simplesmente uma maneira de dizer como o valor da resistência varia com a rotação do eixo (vide Figura 2-6).

Na Figura a a resistência aumenta diretamente com a rotação do eixo. Você poderá notar que no ponto médio a resistência é igual à metade da resistência total. Este tipo de resistor é chamado de resistor com gradiente linear (ou potenciômetro linear).

Na Figura b, o valor da resistência não está em relação direta com a rotação do eixo. Observe aqui que, quando o eixo for girado até a metade do curso, a resistência é menor que a metade da resistência total. Este tipo de resistor é de gradiente não-linear.

Resistores sariáeis possuem um gradiente: (a) este possui um gradiente linear: (b) este possui um gradiente não-linear.

 Resistores variáveis usados para controles de volume em aparelhos de rádio e televisão possuem um gradiente não-linear. Isto porque o ou ido não reage da mesma forma a pequenos aumentos de volume quando o som for baixo como reage quando for alto. Usando um protenciõmetro não-linear, a mudança de volume parece ser a mesma quando o potenciôrnetro for alterado de urna certa quantidade em volume alto e em volume baixo.

Um resistor variável pode ser ajustado para qualquer valor desejado, dentro de sua faixa. Pode ser ligado dentro de um circuito de duas formas. Quando um resistor variável for ligado num circuito de forma que varia a corrente, é chamado reostato. Quando um resistor variável é ligado para variar uma tensão, é chamado potenciômetro. O mesmo tipo de resistor variável pode ser usado para ambas as aplicações

 Um resistor variãvel pode ser ligado (a) como reostato: (b) como Potenciômetro

A Figura 2-5 mostra os dois tipos de conexões. Observe que o reostato na Figura 2-5a possui uma conexão com dois terminais e o potenciômetro na Figura 2-5b possui uma conexão com três terminais.

Na Figura o resistor variável é ligado em série com um medidor para medir o fluxo da corrente. Quando o braço do resistor (indicado pela seta no símbolo) for deslocado para o ponto a, toda a resistência de R1 está no circuito e a corrente é mínima. Conforme o braço for deslocado em direção ao ponto b, valores sempre menores de resistência estão introduzidos no circuito, de modo que a corrente aumenta. Quando o braço está no ponto b, não há resistência no circuito. O fio do braço faz um curto sobre R1 nesta posição e o fluxo de corrente é máximo.

O resistor R2 limita o fluxo de corrente na Figura 2-5a. Sem este resistor haveria um fluxo muito grande de corrente no amperímetro, quando o braço estiver na posição b.

Na Figura o resistor variável está ligado sobre a fonte de tensão e o braço é deslocado entre os pontos a e b. No ponto a, a tensão máxima irá ocorrer nos terminais de saída. Quando o braço estiver na posição b, não haverá nenhuma tensão de saída.

Resistências de fio enrolado são obtidas enrolando um fio de resistência  isto é, um fio com alta resistência por centímetro sobre um núcleo isolado. A estrutura é selada para impedir a entrada de ar e de umidade. Resistores com fio enrolado são geralmente usados quando são necessárias maiores capacidades em watts [acima de 2 watts (W)]. O valor da resistência e a capacidade em watts de um resistor de fio enrolado estão geralmente impressos na capa externa.

Quais São os Componentes de Dois Terminais em Circuitos Eletrônicos ?

Valores normalizados de resistência para resistores com composição de carbono.

Quais São os Componentes de Dois Terminais Usados Circuitos Eletrônicos ?

Multiplicar os valores fornecidos aqui por qualquer múltiplo de l0.

Exemplos: 470 ohms + l0Vo, 62k Ω) ± 5% e 3,3 meohms são valores normalizados. Porém, valores de 450 ohms, 65 k Ω)e 3,5 megohms não são valores normalizados. Valores não normalizados podem ser obtidos usando combinações em série ou em paralelo.

Resumo

1. Um componente de dois terminais possui duas conexões elétricas. Resistores, capacitores, indutores e diodos são exemplos de componentes de dois terminais.
2. Quando uma corrente flui através de um resistor existem sempre dois efeitos: é gerado calor e ocorre uma queda da tensão sobre o resistor.
3. Resistores são usados em circuitos eletrônicos para limitar a corrente, introduzir uma queda de tensão ou gerar calor.
4. Resistores de carvão possuem um código de cores. Este código de cores indica o valor da resistência e a tolerância.
5. O valor da tolerância de um resistor indica a faixa admissível de valores da resistência.
6. A sattagem de um resistor é determinada pelo seu tamanho.
7. Quanto maior a wattagem, mais calor o resistor pode suportar sem se queimar.
8. Resistores de carsào são fabricados somente em “valores preferenciais”. Outros valores são obtidos ligando-os em série ou em paralelo.

A resistência é o valor da oposição ao fluxo da corrente num circuito. É medida em ohms. Um ohm é uma unidade que diz quanta oposição um resistor oferece ao fluxo da corrente. Quanto maior a resistência em ohms, maior a oposição á corrente.Valores maiores da resistência são expressos em kilohms (KΩ) ou ngohms (MΩ2). Um kilohm equivale a 1.000 ohms. Uma resistência de 100 KΩ significa 100.000 ohms. Um rnegohm equivale a um milhão de ohms. Uma resistência d 4 -MΩ2 significa 4,7 milhões de ohms.

Resistores fixos podem ser feitos de carvão, óxidos metálicos, silício, germânio ou outros materiais semicondutores.

Resistores de carvão (ou resistores de composição de carbono como são mais corretamente chamados) são disponíveis numa mp1a gama de valores de resistência e potência. São os resistores mais baratos e os mais comumente usados.

Como São Marcados os Valores da Resistência nos Resistores de Carvão ?

O valor da resistência e a porcentagem de tolerância de um resistor de carvão são determinados por faixas coloridas com código de cores. A Figura  explica como se usa o código decores para indicar os valores de resistência e as tolerâncias.

O código de cores indica qual é o valor da resistência que este resistor deve ter. Porém, os resistores raramente têm exatamente este valor. E permitida uma diferença com este valor por uma quantidade chamada tolerância. Por exemplo, uma tolerância de mais ou menos 5 por cento significa que a resistência pode ter 5 por cento a mais que o valor da resistência dado pelo código de cor ou 5 por cento a menos.

Vamos supor que um resistor tenha uma resistência com valor de 100 ohms e uma tolerância de mais ou menos 5 por cento. Cinco por cento de 100 é 5 (ou seja, 100 x 0,05 = 5). O valor mais alto que o resistor possa ter e ainda estar dentro da sua tolerância é 100 + 5 = 105 ohns. O valor mais baixo que possa ter é 100 — 5 = 95 ohms. Logo, o valor de um resistor ou 100 ohms (5%) está entre 95 e 105 ohms.

A tabela mostra os valores normalizados usados para resistores de carvão. Se você comprar um resistor de carvão, deve ter um dos valores de resistência determinados na tabela.

Qual é o Significado de Potência e como se Determina a Mesma ?

Além da resistência e da tolerância, o resistor recebe urna capacidade nominal cr0 watts. Isto irá indicar quanto calor este resistor pode suportarem uso normal sem se queimar. Em regra geral, os resistores maiores podem suportar mais calor que os resistores menores.
A Figura abaixo mostra a capacidade em watts de resist ores de carvão. Observe que a capacidade é determinada pelo tamanho físico.