Circuitos electrónicos e aplicações da electrónica

Prof: Helena Felgueiras 2010/2011
O que são circuitos electrónicos?
Os circuitos electrónicos são casos
particulares dos circuitos eléctricos onde
se integram componentes electrónicos de
dimensões
muito
reduzidas,
que
permitem controlar e regular.
Componentes electrónicos
Os componentes dos circuitos electrónicos são
dispositivos muito pequenos que funcionam
normalmente com corrente contínua de baixa
intensidade e diferença de potencial também
baixa.
Quais as diferenças entre um circuito
eléctrico e um circuito electrónico?
Os circuitos electrónicos:
• São percorridos por corrente
intensidade muito baixa.
eléctrica
de
• São constituídos por componentes electrónicos
de dimensões muito reduzidas.
• Permitem controlar e regular.
Quais os componentes mais comuns
num circuito electrónico?
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Díodos
Resístores
Resistências variáveis com a luz
Potenciómetros
Condensadores
Termístores
Transístores
Díodos
Os díodos são componentes electrónicos que
deixam passar a corrente eléctrica num só
sentido.
DÍODOS DE SILÍCIO
São feitos de material semicondutor – o silício –
“contaminado” com impurezas de dois tipos:
-Impurezas tipo n – átomos que fornecem
electrões;
- Impurezas tipo p – átomos que recebem
electrões.
Díodos
• Constituídos basicamente por dois
semicondutores de silício, unidos por uma junção
pn.
• A extremidade p constitui o semicondutor
positivo → deve ser ligada ao pólo positivo do
gerador.
• A extremidade n constitui o semicondutor
negativo - deve ser ligada ao pólo - do gerador.
• Apenas permitem a passagem da corrente num
sentido.
• Daí serem usados como rectificadores da
corrente - convertem a corrente alternada em
corrente contínua.
• Nunca se deve ligar um díodo directamente à
pilha.
Díodos
Existem condutores do tipo n (negativo) têm
electrões que se podem movimentar facilmente.
Existem condutores do tipo p (positivo) têm falta
de electrões.
Associando um condutor tipo p a um tipo n e
ligando a pilha de forma correcta → o pólo
positivo da pilha ligado ao semicondutor p e o
pólo negativo ligado ao n ocorre a passagem da
corrente eléctrica.
Díodos
Há díodos convencionais
Há díodos especiais- os LED ou Díodo Emissor de
Luz.
Apresentam uma resistência muito elevada num
sentido e muito baixa no sentido oposto, a
corrente só passa num sentido.
Resistências variáveis
LDR – resistências variáveis com a luz
Os LDR são componentes electrónicos cuja resistência
depende da intensidade da luz que recebem
-Quando iluminados, a sua resistência é pequena;
- às escuras, ou pouco iluminados, têm grande resistência.
- funcionam como sensores de luz.
Se tivermos um circuito constituído por uma pilha, um LED e
um LDR verifica-se que:
- Quando o LDR está iluminado, a sua resistência é pequena, a
intensidade da corrente é maior e o LED acende.
- Se o LDR está pouco iluminado ou às escuras, a sua
resistência é grande, a intensidade da corrente é muito
pequena e o LED não acende.
LDRs – Ligth dependant resistors
Usadas em:
- fotómetros.
- sistemas de controlo automático de iluminação.
- nos sistemas de abrir e fechar portas
automaticamente.
- para ler cartões em computadores.
Termístores – resistências
variáveis com a temperatura
São componentes electrónicos cuja resistência varia com a
temperatura. Os termístores designam-se por NTC (negative
temperature conductor).
Se tivermos um circuito constituído por uma pilha, NTC e
LED:
-Quando o NTC é aquecido, a sua resistência diminui, a
intensidade de corrente no circuito aumenta e o LED acende.
-Quando não é aquecido, a resistência do NTC aumenta, a
intensidade da corrente no circuito diminui e o LED não
acende.
- A corrente só passa num sentido.
Utilizados em:
Termómetros.
Alarmes (por exemplo detecção de incêndios).
Potenciómetros – resistências variáveis
com o comprimento do condutor
São componentes electrónicos cuja resistência varia com o
comprimento do condutor. O condutor é um semicírculo de
carbono ao longo do qual desliza um cursor que permite
alterar o comprimento do condutor introduzido no circuito.
-Quando o comprimento é grande, a resistência é grande;
-Quando o comprimento é pequeno, a resistência também é
pequena.
Potenciómetro
Se tivermos um circuito com uma pilha, um potenciómetro
e um LED verifica-se que:
-Quando o cursor está numa posição que introduz no
circuito um comprimento pequeno de condutor, a sua
resistência é pequena, a intensidade da corrente é maior e
o LED acende.
- Quando a posição do cursor introduz no circuito um
comprimento grande de condutor, a sua resistência é
grande, a intensidade da corrente é pequena e o LED não
acende.
Usam-se quando se pretende diminuir a d.d.p. fornecida pela
fonte. Controlam o volume de rádio, consolas, tv...
Pode funcionar como um interruptor gradual de luz.
Ex. sala de cinema.
Transístores
São componentes electrónicos constituídos por silício, tal
como os díodos. Mas têm três camadas de silício
“contaminado” com impurezas e também três terminais:
emissor e, colector c e base b. Cada camada está ligada a
um terminal.
Consoante estão instalados no circuito.
Podem ser do tipo: pnp ou npn
Transístor
TRANSÍSTOR NPN
-O colector e a base são os terminais de entrada que se
ligam ao pólo positivo da pilha;
- a base deve ser sempre ligada em série com uma
resistência de protecção;
- o emissor é o terminal de saída e liga-se ao pólo negativo
da pilha.
TRANSÍSTOR PNP
-O colector e a base são ligados ao pólo negativo da pilha;
- a base deve ser sempre ligada em série com uma
resistência de protecção;
- o emissor é ligado ao pólo positivo.
Transístor
Se tivermos um circuito constituído por: uma pilha, um
transístor npn, lâmpada e resistência de protecção,
verifica-se que:
- A lâmpada acende quando os três terminais do transístor
estão devidamente ligados – o transístor está
correctamente montado.
- A lâmpada não acende quando a base do transístor não
está ligada. Sempre que assim acontece, o transístor
funciona como interruptor aberto.
Transístor
Nos transístores há a considerar a corrente do emissor, a
corrente da base e a corrente do colector, cujas intensidades
se rela cionam do seguinte modo:
Ie = Ib + Ic
Em qualquer transístor:
-Correntes de base de pequena intensidade são transformadas
em correntes do colector de maior intensidade;
- a intensidade de corrente do colector aumenta
proporcionalmente à intensidade da corrente de base;
- a razão entre as intensidades da corrente do colector e da
corrente de base é designada por factor de amplificação do
transístor.
Transístores
-São amplificadores da corrente, pois transformam corrente eléctrica de
pequena intensidade em corrente eléctrica de grande intensidade.
- são utilizados como interruptores automáticos, uma vez que só há corrente
do colector quando existe corrente de base; quando a corrente de base é
nula, a corrente do colector também é nula.
Condensadores
São dispositivos que têm por função armazenar carga
eléctrica para, de seguida, a descarregarem no circuito.
Caracterizam-se pela sua capacidade de armazenar carga:
-Quanto maior for a capacidade do condensador, mais
carga armazena, mais tempo demora a carregar e a
descarregar.
- quanto menor for a capacidade do condensador, menos
carga armazena, menos tempo demora a carregar e a
descarregar.
Condensadores
Unidade S.I de capacidade chama-se farad e o seu símbolo é
F.
Os condensadores electrolíticos são constituídos por dois
condutores metálicos paralelos – armaduras -, separados por
um isolador – dieléctrico.
Para carregar um condensador basta ligá-lo a uma pilha, uma
armadura vai ficar com carga positiva e a outra com carga
negativa.
Depois de carregado funciona como uma fonte de energia..