sexta-feira, 15 de janeiro de 2016

Eletrônica Linear - Aula 1

É um texto de apresentação dos instrumentos, em breve trataremos dos detalhes do funcionamento de cada um.


Instrumentos


Osciloscópio Analógico
Osciloscópio é um instrumento utilizado para visualizar a forma de onda dos sinais, possibilitando a análise qualitativa e quantitativa dos componentes eletrônicos que geram as diversas formas de ondas.
                                                              Osciloscópio Analógico



O osciloscópio cria um gráfico bi-dimensional onde é possível ver uma ou mais diferenças de potencial.

                                                                Osciloscópio Digital




Gerador de Funções
é um instrumento utilizado para gerar sinais elétricos de diversas formas de onda (senoidal, quadrada, triangular) de diferentes frequências (normalmente 1 Hz a 10 MHz )


Multímetro
É um dos instrumentos mais utilizados em eletrônica, podendo ser digital ou analógico.
Com ele é possível medir e avaliar diferentes grandezas elétricas, tensão, corrente, resistência elétrica.

                                            
                                                     Multímetro Digital

Multímetro analógico



Instrumentos True RMS

Instrumentos digitais tem a possibilidade de medir o valor eficaz de tensões não senoidais.
Um instrumento não True RMS mede apenas o valor eficaz de uma tensão puramente senoidal (sem distorção).
O instrumento True RMS mede o valor eficaz de qualquer forma de onda.


quinta-feira, 14 de janeiro de 2016

Exercícios Eletricidade e Eletromagnetismo - Aula 1

1. Se uma corrente de 2 A passar através de um medidor durante 1 min, quantos coulombs passam pelo medidor?


2. Um isolante carregado possui um excesso de 25 . 1018 elétrons. Determine a sua carga em coulombs com a respectiva polaridade.


3. (U. E. Londrina-PR) Dois corpos A e B, de materiais diferentes, inicialmente neutros, são atritados entre si, isolados de outros corpos. Após o atrito:
a) ambos ficam eletrizados negativamente.
b) ambos ficam eletrizados positivamente.
c) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro.
d) um fica eletrizado positivamente e o outro continua neutro.
e) um fica eletrizado positivamente e o outro negativamente.


4. Determine a carga de um corpo inicialmente neutro que perde 1,25 . 1013  elétrons.

Considere  e = 1,6 . 10-19 C.


5.  Uma carga elétrica puntiforme , de 1,5 µC, encontra-se a uma distância de 2 mm, de outra carga elétrica de 8 µC, no vácuo. Determine o valor da força entre elas.



6. Duas cargas elétricas puntiformes Q= 3 µC e Q2 = 3,2 µC, estão a 0,40 m de distância no vácuo. Qual a intensidade da força de repulsão entre elas ? 
a) 0,6 N 
b) 3,6 N 
c) 0,45 N 
d) 7,0 N 
e) 0,54 N


7. (Unitau-SP)  5 µC de carga atravessam a seção reta de um fio metálico, num intervalo de tempo igual a 2,0 milissegundos.

A corrente elétrica que atravessa a seção é de:
a) 1,0 mA
b) 1,5 mA
c) 2,0 mA
d) 2,5 mA
e) 3,0 mA


8. (U. F. Santa Maria-RS) Uma lâmpada permanece acesa durante 5 minutos, por efeito de uma corrente de 2 A. Nesse intervalo de tempo, a carga total (em C) fornecida a essa lâmpada é:

a) 0,4
b) 2,5
c) 10
d) 150
e) 600


Exercícios Resolvidos Eletricidade e Eletromagnetismo - Aula 1

1. (U. Uberaba-MG) Uma aluna de cabelos compridos, num dia bastante seco, percebe que, depois de penteá-los, pente utilizado atrai pedaços de papel. Isso ocorre porque:
a) o pente se eletrizou por atrito.
b) os pedaços de papel estavam eletrizados.
c) o papel é um bom condutor elétrico.
d) há atração gravitacional entre o pente e os pedaços de papel.
e) o pente é um bom condutor elétrico.

Resposta: a) o pente se eletrizou por atrito.

2. (UFPI)Um corpo metálico A, eletrizado negativamente, é posto em contato com outro corpo metálico B, neutro. Sobre a transferência de cargas elétricas entre os dois corpos, até adquirirem equilíbrio eletrostático, qual é a alternativa correta?
a) Passarão prótons do corpo B para o corpo A.
b) Passarão elétrons do corpo B para o corpo A.
c) Passarão prótons do corpo A para o corpo B.
d) Passarão elétrons do corpo A para o corpo B.
e) Passarão nêutrons do corpo B para o corpo A.

Resposta: d) Passarão elétrons do corpo A para o corpo B.

3. Quantos elétrons um corpo neutro deve perder para que passe a ter carga elétrica igual a 1 C.

Resposta: n =  6,25 · 1018  elétrons
                e = 1,6 . 10-19 C        Q = 1 C
                Q = n . e
                1 C = n . 1,6 . 10-19 C           
                n =  6,25 · 1018  elétrons



4. Duas pequenas esferas iguais situam-se à distância de 50 cm no vácuo e repelem-se com forças de intensidade 1,44 . 10-1 N. Determine a carga elétrica Q dessas esferas.
A constante  eletrostática do vácuo vale:


Resposta: Q =  0,2 . 10-5  =  2 µC ou Q =  -0,2 . 10-5  =  -2 µC

F =  1,44 . 10-1 N
Q= Q2
d = 50 cm = 0,5 m
 1,44 . 10-1 N = 9 . 109 . (Q2) / (0,5)2                       
Q2  =  1,44 . 10-1 . (0,5)/ 9 . 109
Q2  = 0,36 . 10-1 / 9 . 109
Q2  =  0,04 . 10-10
Q =  0,2 . 10-5  =  2 µC ou Q =  -0,2 . 10-5  =  -2 µC

5. (Uneb-BA)Duas cargas pontuais, no vácuo, Q= 2 µC e Q= 3 µC, estão separadas por uma distância de 10 cm. Nessas condições, a intensidade da força repulsiva entre elas é:
a) 2,7 N
b) 3,3 N
c) 4,8 N
d) 5,4 N
e) 6,5 N
Resposta: d) 5,4 N

Q= 2 µC
Q= 3 µC
d = 10 cm = 0,1 m
K = 9 . 109
F = 9 . 10. (2 µC . 3 µC)/(0.1)2
F = 9 . 10. (2 10-6C . 3 10-6C)/(0.1)2
F = 54 . 10-3/0,01
F = 5,4 N

6. Determine a corrente necessária para carregar um dielétrico para que ele acumule uma carga 20 C após 4 s.
Resposta: I = 5 A
I = Q/T
I = 20 C / 4 s
I = 5 A

7.  Uma corrente de 8 A carrega um isolante em 3 s. Qual a carga acumulada?

Resposta: Q = 24 C
I = Q/T
8 A = Q / 3 s 
Q = 8 . 3
Q = 24 C

8. Qual a carga acumulada quando uma corrente de 5 A carrega um isolante durante 5 s.

Resposta: Q = 25 C
I = Q/T
5 A = Q / 5 s
Q = 5 . 5
Q = 25 C

Eletricidade e Eletromagnetismo - Aula 1

- A Natureza da Eletricidade

A matéria é algo que possui massa e ocupa uma lugar no espaço. A matéria é constituída de partículas elementares os ÁTOMOS.
Os átomos são constituídos por partículas subatômicas: Prótons, Elétrons e Nêutrons.
O próton possui carga elétrica elementar (+) positiva
O elétron possui carga elétrica elementar (-) negativa
O nêutron é uma partícula eletricamente neutra. rsrs essa foi boa

Essas partículas interagem entre si, devido a sua Carga Elétrica.

Carga Elétrica Elementar    e = 1,6 . 10-19 C

Q = n . e

- A Carga Elétrica

Certos átomos são capazes de ceder elétrons e outros são capazes de receber, isso torna possível a transferência de elétrons de uma corpo para outro.

Um corpo neutro contém o mesmo número de prótons e elétrons.
Quando ocorre a transferência de elétrons entre corpos, a distribuição igual das cargas positivas e negativas deixa de existir.

Um corpo com um número maior de elétrons do que de prótons, tem carga negativa.
E um corpo com um número maior de prótons do que de elétrons, tem carga positiva.

Corpo Neutro, igual número de prótons e elétrons
Corpo Eletrizado, número de prótons diferente do número de elétrons

Princípio Fundamental da Atração e Repulsão
Partículas eletrizadas com cargas de sinais iguais se repelem, enquanto as eletrizadas com cargas de sinais opostos se atraem.

Princípio da Conservação das Cargas Elétricas
A soma algébrica das cargas elétricas existentes num sistema eletricamente isolado é constante.

- Condutores e Isolantes
Os materiais podem ser classificados em Condutores e Isolantes.

Isolantes Elétricos (ou Dielétricos) são materiais cujas cargas elétricas não conseguem se mover livremente. 
Ex.: Vidro, Borracha e Óleos

Condutores Elétricos são materiais nos quais as cargas elétricas se deslocam de maneira relativamente livre.
Ex.: Cobre, Alumínio, Ouro e Prata

- Processos de Eletrização

Por Atrito
Ao se atritarem dois corpos neutro de materiais diferentes, um deles retira elétrons do outro, ficando eletrizado com carga negativa, enquanto o outro (que perdeu elétrons) adquire carga positiva.

Por Contato
Quando dois ou mais corpos CONDUTORES são colocados em contato, estando pelo ao menos um deles eletrizado, observa-se uma redistribuição de carga elétrica pelas superfícies externas desses condutores.

Por Indução Eletrostática
Uma simples aproximação de um corpo eletrizado de um neutro, provoca no condutor neutro uma redistribuição de seus elétrons livres

- Lei de Coulomb
A Lei de Coulomb descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas.

A força entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto dos módulos das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.


- Campo Elétrico
Campo Elétrico é uma propriedade física estabelecida em todos os pontos do espaço que estão sob influência de uma carga elétrica (carga fonte), tal que uma outra carga (carga de prova), ao ser colocada num desses pontos , fica sujeita a uma força de atração ou de repulsão exercida pela carga fonte.

O Campo Elétrico é representado por linhas de força desenhadas entre as cargas.

- Diferença de Potencial

Em virtude da força do seu campo eletrostático, uma carga elétrica é capaz de realizar trabalho ao deslocar uma outra carga por atração ou repulsão.

A capacidade de uma carga realizar trabalho é chamada de potencial.

A soma das diferenças de potencial de todas as cargas do campo eletrostático é conhecida como força eletromotriz (fem).

A diferença de potencial é chamada de tensão.

- Corrente Elétrica

O movimento ou o fluxo de elétrons é chamado de corrente elétrica. Para se produzir corrente, os elétrons devem se deslocar pelo efeito de uma diferença de potencial (DDP).

A unidade fundamental com que se mede a corrente é o ampère (A).

                                       

- Correntes e Tensões Contínua e Alternada

Corrente Contínua (dc ou cc) é a corrente que passa através de um condutor ou de um circuito somente num sentido.
A Tensão fornecida por fontes de corrente unidirecional é chamada de tensão de corrente contínua
Tensão dc ou Tensão cc.
A tensão nos aparelhos elétricos é contínua.

Uma fonte de tensão alternada (tensão ca) inverte ou alterna periodicamente a sua polaridade.
Consequentemente, o sentido da corrente alternada resultante também é invertido periodicamente.
No fluxo de corrente convencional, a corrente flui do terminal positivo da fonte de tensão, percorre o circuito e vai para o terminal negativo, mas quando o gerador alterna a sua polaridade a corrente inverte o seu sentido.
A tensão na rede elétrica é alternada.