Eletronica Senai fasciculos 1 ao 73
(Parte 2 de 3)
Bastão de plástico(neutro)
Bastão de plástico (carregado negativamente)
N° de prótons=N° de elétronsExcesso de elétrons
Eletrização por atrito com tecido de lã
Fig.3 Eletrização por atrito produzindo um corpo carregado negativamente.
Na eletrização por acréscimo de elétrons, o corpo fica carregado negativamente.
Existem vários processos de eletrização, dentre os quais o mais comum é o por atrito. A eletrização por este processo é muito comum na natureza. Por exemplo, quando se usa um pente, o atrito com os cabelos provoca uma eletrização do pente (retiram-se elétrons do pente ), conforme mostrado na Fig.4.
Fig.4 Eletrização do pente por atrito. 8
Série de Eletrônica
Aproximando-se o pente (eletrizado positivamente) de pequenos pedaços de papel, estes são atraídos momentaneamente pelo pente, comprovando a existência da eletrização, conforme ilustrado na Fig.5.
Fig.5 Atração de pequenos pedaços de papel por um pente eletrizado.
Outro exemplo muito comum na natureza de eletrização por atrito ocorre nas tempestades. As nuvens são atritadas contra o ar adquirindo com isso uma carga elétrica muito grande. O relâmpago, que é um fenômeno elétrico, comprova a existência de grandes cargas elétricas nas nuvens.
Existem ainda outros processos de eletrização, tais como: eletrização por indução, eletrização por contato, eletrização por impacto etc. Em qualquer processo, contudo, o resultado são corpos carregados eletricamente. A carga elétrica de um corpo obtida por eletrização denomina-se eletricidade estática.
Quando dois corpos eletrizados são aproximados um do outro, nota-se que existe uma reação entre eles. Através da realização de experiências, verifica-se que se um dos corpos está carregado positivamente e o outro negativamente, existe uma tendência de os dois corpos se atraírem mutuamente. No entanto, se os dois corpos apresentam cargas de mesmo sinal, eles se repelem.
A partir destas observações, concluiu-se que:
| Cargas de sinais opostos se atraem. | |
| Cargas de mesmo sinais se repelem. |
Tensão elétrica A Fig.6 ilustra a interação entre dois corpos eletrizados.
Fig.6 Interação entre corpos eletrizados.
Tomando-se um pente que não tenha sofrido nenhum atrito, ou seja, sem eletricidade estática, e aproximando-o de pequenas partículas de papel, não ocorre nenhum fenômeno de interação elétrica, conforme ilustrado na Fig.7.
Fig.7 Pente sem ter sofrido atrito e na presença de pequenos pedaços de papel. 10
Série de Eletrônica
Entretanto, se o pente for eletrizado, ao aproximá-lo das partículas de papel estas serão atraídas por ele. Isto significa que o pente carregado tem capacidade de realizar o trabalho de movimentar o papel, como pode ser visto na Fig.8.
Fig.8 Efeito da atração eletrostática entre um pente eletrizado e pequenos pedaços de papel.
Quando um corpo adquire capacidade de realizar um trabalho, diz-se que este corpo tem potencial. Como no caso do pente, a capacidade de realizar o trabalho se deve a um desequilíbrio elétrico. Assim, seu potencial é denominado de potencial elétrico. Qualquer corpo eletrizado tem capacidade de realizar um trabalho.
Todo corpo eletrizado apresenta um potencial elétrico.
A afirmação também é válida para corpos eletrizados negativamente. Os corpos eletrizados positivamente têm potencial elétrico positivo e os corpos eletrizados negativamente têm potencial elétrico negativo, conforme ilustrado na Fig.9.
Potencial elétrico negativo Fig.9 Corpos com potenciais elétricos positivos e negativos.
Tensão elétrica
Relação entre desequilíbrio e potencial elétrico
Através dos processos de eletrização, é possível fazer com que os corpos fiquem intensamente ou fracamente eletrizados. Um pente fortemente atritado fica intensamente eletrizado, enquanto que se for fracamente atritado, sua eletrização será fraca, conforme ilustrado nas Figs.10 e 1.
| Intensa eletrização | Fraca eletrização |
| Fig.10 Pente fortemente atritado | Fig.1 Pente fracamente atritado. |
O pente intensamente atritado tem maior capacidade de realizar trabalho porque é capaz de atrair maior quantidade de partículas de papel, como mostrado nas Figs.12 e 13.
Fig.12 Pente fortemente atritado atrai mais papel. 12
Série de Eletrônica
Fig.13 Pente fracamente atritado atrai menos papel.
Como a maior capacidade de realizar trabalho significa maior potencial, conclui-se que o pente intensamente eletrizado tem maior potencial elétrico, como ilustra as Figs.14 e 15.
| POTENCIAL ELÉTRICO MAIOR |
Fig.14 Pente com maior potencial. Fig.15 Pente com menor potencial.
O potencial elétrico de um corpo depende diretamente do desequilíbrio elétrico existente neste corpo.
Um maior desequilíbrio elétrico implica num maior potencial elétrico.
Um corpo que tenha um desequilíbrio elétrico duas vezes maior que outro, tem potencial elétrico duas vezes maior.
Quando se comparam os trabalhos realizados por dois corpos eletrizados, automaticamente está-se comparando os seus potenciais elétricos.
A diferença entre os trabalhos expressa diretamente a diferença de potencial elétrico entre os dois corpos.
Tensão elétrica
A diferença de potencial, abreviada por ddp é importantíssima nos estudos relacionados com eletricidade e eletrônica. A palavra diferença implica sempre em comparação de um valor com outro. Assim, pode-se verificar a existência de diferença de potencial entre corpos eletrizados com cargas diferentes ou com o mesmo tipo de carga, conforme ilustrado na Fig.16.
Fig.16 Diferença de potencial entre corpos eletrizados. A diferença de potencial é também denominada de tensão elétrica.
No campo da eletrônica e da eletricidade, utiliza-se quase exclusivamente a expressão tensão ou tensão elétrica para indicar a ddp.
A tensão entre dois pontos pode ser medida através de instrumentos. A unidade de medida de tensão é o Volt e o símbolo desta grandeza elétrica é V.
O Volt é a unidade de medida de tensão.
Série de Eletrônica
Em algumas situações, a unidade de medida padrão se torna inconveniente. Por exemplo, o metro, que é uma unidade de medida de comprimento, não é adequada para expressar o comprimento de um pequeno objeto, como por exemplo, o diâmentro de um botão, utilizando-se por isso submúltiplos do metro, como o centímetro (0,01m) ou milímetro (0,001m). A unidade de medida de tensão (Volt) também tem múltiplos e submúltiplos adequados a cada situação. A Tabela 1 mostra alguns deles.
Tabela 1 Múltiplos e submúltiplos do Volt.
Denominação Símbolo Valor com relação ao Volt
Múltiplos Megavolt MV 106 V ou 1.0.0V Quilovolt KV 103 V ou 1.000V
Unidade Volt V − Submúltiplos Milivolt MV 10-3 V ou 0,001V
Microvolt μV 10-6 V ou 0,000001V
No campo da eletricidade, usam-se normalmente o volt e o quilovolt. Na área da eletrônica, contudo, usa-se normalmente o volt, o milivolt e o microvolt.
A conversão de valores é feita de forma semelhante à de outras unidades de medida.
Quilovolt Volt Milivolt Microvolt kV V mV μV
Posição da vírgula
Tensão elétrica
Apresentam-se a seguir alguns exemplos de conversão. 1) 3,75V é o mesmo que 3750 mV. Veja porque:
| 3 7 5 |
kV V mV μV
| 3 7 5 0 |
kV V mV μV
2) 0,05V é o mesmo que 50mV. Veja porque:
| 0 0 5 |
kV V mV μV
| 0 0 5 0 |
kV V mV μV
3) 200mV é o mesmo que 0,2V. Veja porque:
| 2 0 0 |
kV V mV μV
| 0 2 0 0 |
kV V mV μV
4) 15mV é o mesmo que 15000μV. Veja porque:
| 1 5 |
kV V mV μV kV V mV μV 1 5 0 0 0
Série de Eletrônica
A existência de tensão é condição fundamental para o funcionamento de todos os aparelhos elétricos. A partir desta necessidade, foram desenvolvidos dispositivos que têm a capacidade de criar um desequilíbrio elétrico entre dois pontos dando origem a uma tensão elétrica. Estes dispositivos são denominados genericamente de fontes geradoras de tensão.
Existem vários tipos de fontes geradoras de tensão. As Figs.17, 18 e 19 mostram algumas delas.
| Fig.17 Pilhas | Fig.18 Baterias. Fig.19 Geradores. |
As pilhas são fontes geradoras de tensão usadas, por exemplo, em diversos aparelhos portáteis. Elas são constituídas basicamente por dois tipos de metais mergulhados em um preparado químico, conforme ilustrado na Fig.20.
Fig.20 Constituição básica de uma pilha. 17
Tensão elétrica
Este preparado químico reage com os metais retirando elétrons de um e levando para o outro. Um dos metais fica com potencial elétrico positivo e o outro fica com potencial elétrico negativo. A Fig.21 ilustra a eletrização dos metais.
Fig.21 Processo de eletrização dos metais.
Entre os dois metais existe, portanto, uma ddp ou tensão elétrica, conforme mostrado na Fig.2.
Fig.2 Diferença de potencial entre os dois metais de uma pilha. 18
Série de Eletrônica
Pela própria característica de funcionamento das pilhas, um dos metais torna-se positivo e o outro negativo. Cada um dos metais é denominado de pólo. As pilhas dispõem de um pólo positivo e um pólo negativo. A Fig.23 mostra o aspecto real de duas pilhas (pilha pequena e pilha de telefone), indicando os seus pólos.
Fig.23 Exemplos de pilhas com a indicação de seus pólos.
Os pólos de uma pilha nunca se alteram. O pólo positivo sempre tem potencial positivo e o pólo negativo sempre tem potencial negativo. Normalmente se diz que as polaridades de uma pilha são fixas.
Devido ao fato de as pilhas terem polaridade invariável, a tensão fornecida é denominada de tensão contínua, tensão C (corrente contínua) ou ainda tensão DC (do inglês direct current).
Tensão contínua é a tensão elétrica entre dois pontos cuja polaridade é invariável.
Todas as fontes geradoras de tensão que têm polaridade fixa são denominadas de fontes geradoras de tensão contínua.
Fontes geradoras de tensão contínua têm polaridade fixa.
Tensão elétrica
As pilhas utilizadas em gravadores, rádios e outros aparelhos fornecem uma tensão contínua de aproximadamente 1,5V, independente do seu tamanho físico, como ilustrado na Fig.24.
Fig.24 Pilhas de 1,5V de diversos tamanhos.
A tensão fornecida por uma pilha comum é independente do seu tamanho.
A tensão fornecida pelas pilhas e geradores de tensão contínua pode ser representada em um gráfico. A Fig.25 mostra uma representação do comportamento da tensão fornecida por uma pilha ao longo do tempo.
Em t1 , t2 e t3 E=1,5 V
Fig.25 Gráfico tensão versus tempo.
O gráfico da Fig.25 mostra que a tensão fornecida por uma pilha comum é 1,5V em qualquer instante de tempo.
Série de Eletrônica
Apêndice
1. O que se entende por tensão elétrica e qual a sua unidade ? 2. O que se entende por eletrização ? 3. O que é uma tensão contínua ?
| LANG, JOHANNES G | Corrente, tensão, resistência: EP 02 [ Strom, |
BIBLIOGRAFIA - Spannung - Widerstand] Traduzido e adaptado pelo Setor de Divulgação
Tecnológica, Siemens. 2.a ed. São Paulo, Siemens/Edgard Blücher, 1977, 73pp.
SCHUSTER, KARL. Constituição da Matéria: EP 01 [Aufbau der Materie]
Traduzido e adaptado pelo Setor de Divulgação Tecnológica, Siemens. 2.a ed. São Paulo, Siemens/Edgard Blücher, 1977, 62pp.
VAN VALKENBURG, NOOGER & NEVILLE. Eletricidade Básica, 15.a ed., São Paulo, Freitas Bastos, 1970, v.1.
Sumário
Introdução 5 Medição de tensão C 6
Voltímetro e milivoltímetro 7
Multímetro 12
Medição de tensão c com o multímetro 12
Procedimento para medição de tensão contínua com multímetro 18
Conexão das pontas de prova ao multímetro 18 Seleção da escala de tensão contínua no multímetro 18 Conexão do multímetro para medição 20 Leitura da escala 20
Cuidados com o multímetro 32
Procedimentos de segurança 32 Procedimentos de conservação 32 Procedimentos de manuseio 32
Apêndice 3
Questionário 3 Bibliografia 3
| Missão do Sistema SENAI | |
| Contribuir para o fortalecimento da indústria e o desenvolvimento | |
| pleno e sustentável do País, promovendo a educação para o trabalho e a | |
| cidadania, a assistência técnica e tecnológica, a produção e disseminação | |
| de informação e a adequação, geração e difusão de tecnologia. | |
| A busca constantes da qualidade e a preocupação com o |
Espaço SENAI atendimento ao cliente estão presentes nas ações do SENAI.
Série de Eletrônica
Introdução
De maneira geral, sempre que se lida com a eletricidade há a necessidade de se conhecer a tensão contínua em pontos de interesse de um circuito. Isto acontece, por exemplo, no trabalho de manutenção de aparelhos de rádio, televisão, vídeo etc. Os instrumentos que se prestam para esse fim, e que são largamente difundidos nos meios onde se manuseia com a eletricidade e a eletrônica, são o voltímetro ou milivoltímetro e o multímetro.
Este fascículo, que tratará da medição de tensão elétrica contínua, foi elaborado visando a capacitá-lo a medir esta grandeza elétrica.
Para ter sucesso no desenvolvimento do conteúdo e atividades deste fascículo, o leitor já deverá ter conhecimentos relativos a:
Medição de tensão contínua
Medição de tensão C
A medição de tensão C consiste na utilização correta de um instrumento com o objetivo de determinar a tensão presente entre dois pontos. A medição pode ser usada para determinar a tensão fornecida por uma fonte geradora de tensão C, conforme ilustrado na Fig.1.
Fig.1 Medição de uma tensão C. 6
Série de Eletrônica
Existem dois tipos de instrumentos através dos quais se pode medir tensão C: o voltímetro (ilustrado na Fig.2) e o multímetro (ilustrado na Fig.3).
| Fig.2 O voltímetro. Fig.3 O multímetro. |
Os voltímetros e milivoltímetros são instrumentos próprios para a medição de tensão. Estes instrumentos apresentam a letra V ou mV na sua escala frontal, como mostrado na Fig.4.
Indicação de voltímetro
Fig.4 Vista frontal de um voltímetro. 7
Medição de tensão contínua
Existem voltímetros e milivoltímetros destinados especificamente para medição de tensões contínuas. O símbolo em destaque na Fig.5, é utilizado para indicar que o voltímetro de bobina móvel é utilizado para medir tensões C.
Fig.5 Voltímetro para a medição de tensão C.
Os voltímetros e milivoltímetros para tensões contínuas têm dois bornes na parte posterior que se destinam a receber a tensão cujo valor será indicado na escala, conforme ilustrado na Fig.6.
Bornes de conexão
Fig.6 Vista posterior de um voltímetro. 8
Série de Eletrônica
Os bornes são identificados com os sinais + e − porque os voltímetros de C têm polaridade estabelecida para ligação.
Os voltímetros e milivoltímetros para tensões contínuas têm polaridade de ligação especificada.
Para realizar a medição, utiliza-se normalmente conectar dois condutores chamados de pontas de prova aos bornes do instrumento, conforme ilustrado na Fig.7.
Fig.7 Conexão de duas pontas de prova nos bornes do voltímetro.
Quando se usam pontas de prova (com as cores preta e vermelha), devese utilizar a ponta de prova vermelha no borne positivo (+) do instrumento.
Medição de tensão contínua
Após a conexão nos bornes do instrumento, as extremidades livres das pontas de prova são conectadas nos pontos onde se deseja medir a tensão C. A ponta de prova vermelha ou o condutor que estiver conectado ao borne positivo (+) do instrumento, deve ser ligado no ponto positivo a ser medido e a outra ponta de prova no ponto negativo, como mostrado na Fig.8.
Fig.8 Conexão das pontas de prova no voltímetro e nos pontos de medição.
Quando as pontas de prova são conectadas com a polaridade correta nos pontos de medição, o ponteiro do instrumento sai da posição de repouso deslocando-se no sentido horário (sentido correto) em direção ao fim da escala. O valor da tensão medida é indicado na escala do instrumento, como pode ser visto na Fig.9.
Fig.9 Deslocamento do ponteiro do voltímetro indicando o valor da medição. 10
Série de Eletrônica
Caso as pontas de prova sejam ligadas com a polaridade invertida, o ponteiro irá se deslocar no sentido anti-horário (sentido incorreto), conforme ilustrado na Fig.10. Neste caso, faz-se necessário inverter as pontas de prova nos pontos de medição.
Fig.10 Deslocamento do ponteiro do voltímetro no sentido incorreto.
Medição de tensão contínua
Multímetro
O multímetro, também conhecido por multiteste, é um instrumento que tem a possibilidade de realizar medições não só de tensão, mas também de várias outras grandezas de natureza elétrica. A Fig.1 mostra um tipo de multímetro comum nos laboratórios de eletrônica.
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