robĂłtica
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Paulo Peixoto paulo.peixoto@atec.pt ATEC – Academia de Formação
ELETRĂ“NICA INDUSTRIAL
EletrĂłnica INTRODUĂ‡ĂƒO O desenvolvimento da eletrĂłnica assume um papel fundamental na evolução tecnolĂłgica de hoje, que regista um crescimento Ă escala exponencial. Dispomos hoje de equipamentos altamente evoluĂdos, quer sejam para uma utilização pessoal como para uma utilização em ambiente industrial. VĂĄrias ĂĄreas usufruĂram deste crescimento, a ĂĄrea das telecomunicaçþes, da robĂłtica e da automação industrial, da instrumentação e do controlo de processos industriais e dos veĂculos hĂbridos e elĂŠtricos, sĂŁo alguns exemplos. Nestas ďŹ chas tĂŠcnicas faremos um percurso ao longo das vĂĄrias temĂĄticas da eletrĂłnica, iniciando pelas bases fundamentais da eletricidade, lei fĂsica que dĂĄ origem Ă eletrĂłnica, com a apresentação de conceitos, leis, grandezas e teoremas que sustentarĂŁo a anĂĄlise de circuitos eletrĂłnicos. O caminho da eletrĂłnica começarĂĄ nos dĂodos de junção e irĂĄ evoluir atĂŠ aos componentes de eletrĂłnica de potĂŞncia.
do voltĂmetro. Esta diferença de potencial poderĂĄ ser positiva ou negativa dependendo se o potencial ďŹ nal ĂŠ maior ou menor do que o potencial inicial. Concretizando: • A tensĂŁo VAB serĂĄ dada por: VAB = VA – VB = 3,7 – 0 = 3,7 V • A tensĂŁo VBA serĂĄ dada por: VBA = VB – VA = 0 – 3,7 = – 3,7 V
VA = 3,7 V
VB = 0 V
Figura 1. Anålise da diferença de potencial entre os pontos A e B.
Na realização da medição com o voltĂmetro dever-se-ĂĄ ter em atenção o terminal positivo (terminal no qual a ponta de prova deverĂĄ ser vermelha) e o terminal negativo (cuja ponta de prova deverĂĄ ser preta) que deverĂŁo ser ligados ao terminal positivo da bateria (potencial mais elevado) e ao terminal negativo, respetivamente.
1. GRANDEZAS FUNDAMENTAIS DOS CIRCUITOS ELETRĂ“NICOS
a)
b)
BL ² 4BA
1.1. Diferença de potencial Entre dois corpos carregados eletricamente existe sempre uma força elĂŠtrica que serĂĄ atrativa ou repulsiva. Dois corpos de sinais iguais repelem-se, enquanto dois corpos com sinais opostos atraem-se. A regiĂŁo do espaço onde este efeito se faz sentir chama-se campo elĂŠtrico. A unidade que deďŹ ne a carga elĂŠtrica ĂŠ o Coulomb (C) e representa-se por Q. Quando um corpo se encontra carregado eletricamente diz-se que possui um determinado potencial elĂŠtrico. Este potencial serĂĄ tanto mais elevado quanto maior for o nĂşmero de cargas elĂŠtricas e maior for a quantidade de cargas por unidade de volume (densidade de carga). A unidade que deďŹ ne o potencial elĂŠtrico ĂŠ o Volt (V) e representa-se por V. Se considerarmos dois corpos A e B a que correspondem os potenciais VA e VB, apresentando o corpo A uma carga positiva e o corpo B uma carga negativa, teremos entre os pontos A e B uma diferença de potencial deďŹ nida como VAB e que serĂĄ dada por: VA - VB. A unidade que deďŹ ne a diferença de potencial ou tensĂŁo ĂŠ o Volt (V) e representa-se por U. O aparelho de medida utilizado para medir a diferença de potencial (d.d.p.) entre dois pontos ĂŠ o voltĂmetro e liga-se em paralelo.
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c) Figura 2. Medição da diferença de potencial numa bateria. a) Bateria modelo BL-4BA. b) MultĂmetro que estĂĄ a ser utilizado na função de voltĂmetro. c) Medição em paralelo.
2. INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA Tabela 1. Definição da grandeza diferença de potencial ou tensão.
GRANDEZA SĂ?MBOLO UNIDADE DIFERENÇA DE POTENCIAL OU TENSĂƒO
U
Volt (V)
APARELHO MODO DE SIMBOLOGIA MEDIDA LIGAĂ‡ĂƒO VoltĂmetro
V
Paralelo
Como exemplo de diferença de potencial pode-se analisar uma bateria utilizada em telemóveis (modelo BL-4B A) com a ajuda
2.1. Natureza da corrente elĂŠtrica É o movimento dos eletrĂľes livres num condutor metĂĄlico que produz a corrente elĂŠtrica. Para validar esta aďŹ rmação iremos considerar duas cargas elĂŠtricas colocadas uma perto da outro, onde a carga A serĂĄ positiva e a carga B serĂĄ negativa. Como analisado anteriormente, cria-se um campo elĂŠtrico nesta regiĂŁo orientado da carga A para a carga B (do potencial mais elevado para o potencial menos elevado). Se ligarmos estas duas