Baixe autoa08 e outras Notas de estudo em PDF para Automação, somente na Docsity!
A U L A
Você já sabe que sem eletricidade não há automação. Ela está presente no acionamento (motores elétricos), no sen- soriamento e mesmo nas bombas hidráulicas e nos compressores pneumáticos.
Sabe também que tudo na vida evolui. No nosso século, a humanidade produziu tanto com a eletricidade, que a própria eletricidade mudou, adquirindo uma nova cara: a cara da Eletrônica. Eletrônica é um ramo da eletricidade que opera com correntes elétricas baixas, porém muito bem controladas. Na automação, a eletrônica é mais usada no controle dos equipamentos. A eletrônica está sempre presente no dia-a-dia. Quando você assiste a uma partida de futebol pela tevê, ouve música no rádio ou lê um livro, como neste momento, está desfrutando de coisas que só a eletrônica é capaz de proporcionar.
Os componentes eletrônicos vistos nesta aula são o transistor, o resistor, o capacitor, o indutor e o diodo.
Transistor
A eletrônica moderna começou com o aparecimento do transistor em 1947. Um transistor é feito de três camadas, geralmente de silício (elemento químico encontrado em grande quantidade na natureza). No processo de fabricação do transistor, se uma das camadas é enriquecida com elétrons, passa a ser chamada N; se é empobrecida, isto é, perde elétrons, vira camada P. Há dois tipos de transistores que podem ser construídos com camadas P e N:
∑ transistores NPN; ∑ transistores PNP.
Todo transistor possui três terminais. Aquele que está ligado à camada do meio chama-se basebasebasebasebase. Os que estão ligados às camadas das pontas, chamam-se emissoremissoremissoremissor eemissor coletorcoletorcoletorcoletorcoletor. A figura ao lado ilustra os transistores PNP e NPN com seus símbolos.
Um problema
A U L A
EletrÙnica:
conceitos b·sicos
transistores NPN e PNP
8
A U L A A figura a seguir, mostra o aspecto físico de vários transistores, com a identificação dos terminais.
Os transistores funcionam de maneira semelhante ao registro de água. Entre coletor e emissor do transistor aplica-se uma tensão elétrica, e entre a base e o emissor faz-se circular uma corrente, que irá controlar a corrente entre coletor e emissor.
A corrente da base deve ser obtida por uma tensão elétrica adequada. Se a base é P, o pólo positivo da tensão deve ser ligado na base, e o negativo no emissor. Assim, os elétrons em excesso no emissor são acelerados em direção à base. Como a base é fina (veja figura da página 67), os elétrons entram no coletor.
Assim como no registro de água o controle de abertura faz variar o fluxo de água, no transistor a corrente de base controla a corrente entre coletor e emissor. A figura ao lado mostra como deve ser ligado um tran- sistor NPN, de tal forma que a corrente de base (ali chamada de IB) controle a corrente do coletor (IC) e do emissor (IE).
Resistor
O resistor é um componente de dois terminais, feitos de carbono, película metálica, ou fio. O resistor é usado para controlar a corrente num circuito.
Em muitas situações, é necessária uma mudança rápida da resistência elétrica, para controlar tensão ou
transistores com terminais identificados
modelo de ligação de um transistor
transistor (^) torneira
resistor e seu símbolo
8
A U L A Diodo
Construído com duas camadas, P e N, geralmente de silício, o diodo é um componente usado como uma chave: a corrente elétrica (os elétrons em movimento) passa pelo diodo quando entra pela camada N e sai pela camada P; quando se tenta fazer a corrente passar da camada P para N, o componente fecha a passagem.
Certos diodos emitem luz visível quando atravessados por corrente elétrica. São os LEDs (diodo emissor de luz), feitos geralmente com fosfeto de arsenieto de gálio ou fosfeto de gálio.
Circuito de controle
Vejamos como construir um circuito de controle transistorizado para um motor de corrente contínua de baixa potência. Quando a chave está aberta, não haverá corrente na base do transistor. Sem corrente de base, não há corrente no coletor, e o motor fica parado, pois toda corrente que passa pelo motor deve passar pelo coletor do transistor.
Quando a chave é acionada, começa a existir corrente de base. Os resistores R 1 e R 2 controlam esta corrente. Quanto maior a corrente de base, maior a corrente entre coletor e emissor do transistor, isto é, maior a corrente no motor. Com este circuito, conseguimos controlar a velocidade do motor, variando a resistência do potenciômetro, que modifica a corrente de base do transistor.
diodos com terminais identificados
circuito de acionamento de motor com controle manual de velocidade
LED
8
Teste sua aprendizagem. Faça os exercícios e confira suas respostas com as A U L A do gabarito.
Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1Exercício 1 Assinale VVVVV (Verdadeiro) ou FFFFF (Falso) para as seguintes afirmações sobre o transistor: a)a)a)a)a) (^ )^ possui três terminais: Base, Coletor e Emissor; b)b)b)b)b) (^ )^ é constituído por três camadas: PNP ou NPN; c)c)c)c)c)^ (^ )^ a corrente de coletor é controlada pela corrente de base; d)d)d)d)d) (^ )^ cada camada é feita de cobre.
Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2Exercício 2 Associe a primeira coluna com a segunda:
Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3Exercício 3 Um transistor, operando como chave, terá corrente de coletor quando: a)a)a)a)a) (^ )^ ligado a um motor de passos; b)b)b)b)b) (^ )^ não existir corrente na base; c)c)c)c)c)^ (^ )^ for um transistor PNP; d)d)d)d)d) (^ )^ existir corrente de base.
Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4Exercício 4 Os resistores ligados à base de qualquer circuito transistorizado servem para: a)a)a)a)a) (^ )^ controlar a corrente de base; b)b)b)b)b) (^ )^ encarecer o circuito; c)c)c)c)c)^ (^ )^ ligar o circuito; d)d)d)d)d) (^ )^ esfriar o circuito.
a)a)a)a)a) Transistor b)b)b)b)b) Resistor c)c)c)c)c)^ Capacitor d)d)d)d)d) Diodo
1.1.1.1.1. ( ) Acumula cargas eletricas. 2.2.2.2.2. ( ) Possui duas camadas: PN. 3.3.3.3.3. (^ )^ Funciona como amplificador de corrente ou como chave eletrônica. 4.4.4.4.4. (^ )^ Sua principal característica é a resistência elétrica, capaz de controlar corrente.
ExercÌcios
