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Transistores

Transistor

O transistor é um dispositivo que regula corrente ou voltagem, atuando como uma porta para sinais eletrônicos. Este componente é feito de 3 camadas de material semicondutor capaz de conduzir corrente. Estas camadas formam uma espécie de sanduíche composto de cristais do tipo P (ânodo) e do tipo N (cátodo). Quando composto por dois cristais do tipo P e apenas um do tipo N, temos um transistor de confuguração PNP. Quando composto por dois cristais do tipo N e um do tipo P, temos um transistor de configuração NPN.

 

Funcionamento e utilização do transistor

O transistor atua como uma chave, que abre e fecha muitas vezes por segundo. Desta forma ele é capaz de regular sinais eletrônico. Os transistores são componentes básicos dos circuitos integrados, também conhecidos como CIs, que são formados por um grande número de transistores interligados em um circuito e embalados em um único chip de silício.

Em um circuito eletrônico, o transistor pode ser usado como chave, regulador de tensão ou amplificador de sinais.

 

Potência do trasistor

Com relação à potência ds transistores, podemos dividi-lo em 3 faixas: baixa, média e alta potência. Quanto maior a potência, maior é o tamanho do transistor e também maior é o calor gerado. Por isso, os transistores de média e alta potência utilizam dissipadores de calor, a fim de poderem suportar altas temperaturas. Os dissipadores de calor são chapas metálicas que têm a função de receber o calor gerado pelo transistor, a fim de evitar o superarquecimento do transistor.

Os transistores possuem três terminais para conexões externas. Estes terminais são chamados de coletor, base e emissor. Sobre estes terminais são aplicadas as tensões.

 

Transistor PNP

O transistor PNP trabalha com uma tensão mais alta no emissor, uma tensão média na base e outra tensão mais baixa no coletor. Dizemos que o transistor está polarizado corretamente quando está recebendo as tensões corretas nos terminais.

Se o transistor PNP recebe uma tensão maior no coletor do que no emissor ele não está polarizado corretamente.

 

Transistor NPN

Este transistor trabalha com tensão mais baixa no emissor, média na base e alta no coletor. Dizemos que não está polarizado corretamente quando não recebe as tensões corretas nos terminais.

Se o transistor NPN recebe uma tensão maior no emissor do que no coletor, ele não estará polarizado corretamente.

 

Transistor defeituoso

Se o transistor estiver em bom estado, o ponteiro se movimentará somente com uma das pontas na base. Caso não se movimente com nenhuma, o transistor estará aberto.

Se o ponteiro se movimentar com a ponta vermelha na base e se ao ser invertido com a ponta preta na base, também se movimentar, significa que o transistor está em curto.

 

FET – Transistor de efeito de campo

O FET tem aparência de um transistor comum, porém, seu consumo é menor. Os nomes de seus terminais são diferentes dos nomes de terminais de transistores comuns: dreno, source e gate. Em relação ao funcionamento dos terminais e a tensão, podemos dizer o seguinte: o source trabalha com uma tensão menor, o gate com tensão média e o dreno com tensão maior.

 

Mosfet

O mosfet é um transistor de potência bastante usado em fontes de alimentação e também na saída horizontal de monitores de vídeo. Tem como característica baixo consumo e alta impedância de entrada. O transistor mosfet é fabricado em estruturas chamadas de canal N ou canal P. Os mais usados na maioria das aplicações são os de canal N.

Diodo

Diodos

Diodos são dispositivos semicondutores feitos de silício ou germânio, formando uma estrutura chamada de junção PN. Um material semicondutor é aquele que possui um comportamento intermediário entre um condutor real e um isolante. O diodo possui dois terminais: o terminal P chamado de ânodo e o terminal N que é chamado de cátodo.

 

Funcionamento do diodo

O diodo possui uma característica muito interessante, que é a de só conduzir corrente elétrica quando a tensão no ânodo for maior que a tensão no cátodo (ânodo > cátodo). Outra aplicação comum dos diodos é a de servir de retificadores para correntes alternadas, ou seja, para transformar corrente alternada em corrente contínua.

 

Diodo Zener (cátodo > ânodo)

O zener é um diodo especial. Ele é o único diodo que conduz corrente quando a tensão do cátodo é maior que a do ânodo, ou seja, o diodo zener apresenta um comportamento inverso ao do diodo comum. Para que o diodo zener possa conduzir, é necessário que a tensão aplicada sobre ele seja maior ou igual a da tensão marcada em seu corpo.

A partir do momento passa a conduzir, o zener mantém a tensão em seus terminais praticamente constante. Em razão dessa característica, o diodo zener é muito utilizado como estabilizador de tensão.

 

LEDs

A sigla LED significa Light Emmiting Diode, o que quer dizer: diodo emissor de luz. São diodos especialmente construídos para emitir luz quando diretamente polatizados. Os LEDs possuem vantagens em relação as lâmpadas incandecentes, pois precisam de menos energia e são muitos mais duráveis.

 

Diodos de sinal

São diodos que funcionam com baixas correntes, geralmente menos de 1 Ampere.

 

Ponte retificadora

São cápsulas especialmente fabricadas contendo 4 diodos ligados entre si, que formam uma ponte retificadora, utilizada para retificar correntes alternadas.

 

Teste de diodo

Para testa diodos utiliza-se um ohmímetro. Coloque o diodo na polarização direta, ou seja, a ponta vermelha (+) do aparelho no cátodo do diodo (correspondente a faixa no corpo do diodo) e a ponta preta (-) no ânodo. Ao fazer isto, a leitura deverá mostrar uma resistência pequena, abaixo de 100 ohms (<100 ohms).

Inverta a polarização, modificando a posição das pontas de prova nos terminais do diodo. Desta vez, a leitura deverá mostrar uma resistência muito alta (>100 ohms).

 

Diodo aberto

Caso as leituras mostrem um valor muito alto (infinito) nos dois sentidos, o diodo está aberto e deve ser substituído.

 

Diodo em curto

Se as leituras apresentarem-se baixas nos dois sentidos de polarização, significa que o componente está em curto. Neste caso, substitua o componente.

Multímetro analógico

 

Multímetro Digital

Diodo

Resistor

Transistores

 

Capacitor

Potenciômetro

 

 

Fusível

Capacitores

Capacitor

Um capacitor é um componente eletrônico que tem como principal função armazenar energia elétrica. O capacitor é formado por duas placas condutoras e entre essas placas há um isolante denominado dielétrico. O material dá o nome do tipo de capacitor (poliester, carâmica, etc).

 

Funcionamente do capacitor

Ao aplicarmos tensão em seus terminais, o capacitor armazena cargas elétricas, sendo que uma das placas armazena cargas positivas e a outra armazena cargas negativas. O dielétrico que fica entre as placas dificulta a passagem das cargas de uma placa a outra, o que descarrega o capacitor. Dessa forma, para uma mesma diferença de potencial, o capacitor pode armazenar uma quantidade maior de energia. Uma vez que o capacitor esteja carregado, não haverá circulação de corrente. para descarregar um capacitor, ligamos um terminal no outro, de forma que a corrente passa a circular.

 

Tipos de capacitores

Existem vários tipos de capacitores e entre eles podemos destacar: os capacitores plásticos, que são feitos de poliestireno ou poliéster, os capacitores eletolíticos de alumínio e os capacitores cerâmicos.

 

Capacitância

Denominamos capacitância a característica de armazenar mais ou menos cargas elétricas por unidade de tensão. A quantidade de carga elétrica armazenada na placa de um capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial entre as placas.

A capacitância é um importante parâmetro, assim como a tensão máxima de operação e a tolerância, sendo estes três os principais parâmetros usados na especificação de capacitores. A unidade de capacitância é o Farad (F).

 

Teste de capacitores

Os capacitores eletrolíticos podem ser testados usando-se um multímetro, pois possuem um valor mais alto. Outros capacitores de valores menores, como os de poliéster e carâmicos, devem ser testados com um aparelho denominado capacímetro, pois não será possível visualizar um resultado nas escalas de um multímetro analógico.

Potenciômetro

Potenciômetros

Potenciômetros são resistores variáveis, que são usados como divisores de tensão em circuitos eletrônicos. O Potenciômetro consiste em uma película de carbono, ou um fio que é percorrido por um cursor móvel, alterando o valor da resistência entre seus terminais.

Os potenciometros de fio normalmente são utilizados em situações em que é exigida uma maior dissipação de potência. Este tipo de potenciômetro possui uma faixa de valores de resistência baixa, normalmente não ultrapassando 1kohm.

Já os potenciometros de película são aplicados em situações de menor dissipação de potência, possuindo uma ampla faixa de resistência, chegando aos Mohms.

 

Potenciômetro lineares e logarítmicos

Podemos classificar os potenciômetros de película de carbono quanto à variação da resistência como lineares ou logarítmicos. O potenciômetro linear varia a resistência de maneira uniforme ao girarmos o seu eixo. Já os potenciômetros logarítmicos variam a resistência de maneira desigual ao girarmos o seu eixo.

 

Medindo a resistência de um potenciômetro

Para efetuar a medida de variação da resistência de um potenciômetro, usamos o ohmímetro, devendo este ser conectado entre o terminal central do potenciômetro e um de seus extremos.

Primeira lei de Ohm

George Simon Ohm (cientista) verificou que, mantida a temperatura constante, a tensão e a intensidade de uma corrente são diretamente proporcionais.

U=R*I

A resistência é igual a tensão sobre a intensidade da corrente.

R=U/I

Sob temperatura constante, a intensidade da corrente, que circula por um condutor é diretamente proporcionais à tensão elétrica (diferença de potencial) aplicada e inversamente proporcional à sua resistência elétrica.

I=U/R

 

Segunda lei de Ohm

Esta lei relaciona as características do resistor com sua resistência para uma dada temperatura.

A resistência (R) é diretamente proporcional ao comprimento (L) e inversamente proporcional à área (A).

R= p.L/A

Quanto maior o comprimento de um resistor, maior a sua resistência elétrica.

Corrente elétrica

Corrente elétrica é o movimento ordenado, conhecido como fluxo de elétrons, através de um condutor quando existe uma diferença de potencial entre as extremidades desse condutor elétrico.

Existem dois tipos de corrente: a corrente alternada e a corrente contínua.

Corrente contínua: a intensidade e o sentido da corrente se mantêm constantes no decorrer do tempo.

Já na corrente alternada: a intensidade e o sentido da corrente variam periodicamente. Ex: corrente elétrica de nossas casas.

 

Força eletromotriz

As cargas elétricas se movimentam quando uma força extrena é aplicada sobre elas. A esta força chamamos de força eletromotriz.

 

Choque elétrico

O choque elétrico ocorre quando uma pessoa fica sujeita a uma corrente elétrica atravessando seu corpo.

 

Amperímetro

O amperímetro é um instrumento para medir corrente elétrica. O amperímetro ideal é aquele que possui resistência interna igual a zero, pois dessa forma o aparelho não influirá no circuito que está sendo medido.

 

Fusíveis

Os fusíveis, em uma rede elétrica, têm a função de evitar um aquecimento muito grande dos fios e dos aparelhos da instalação elétrica. Os condutores-fusíveis são feitos de material com baixa temperatura de fusão e envolvidos por material isolante e não-inflamável. Conforme a corrente aumenta, o material condutor acaba fundindo-se quando a corrente alcança uma intensidade maior que a máxima permitida. Isto interrompe o circuito e não deixa que danos maiores ocorram.