Eletroeletrônica Aplicada.pdf

Eletroeletrônica Aplicada

1. SÉRIE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO - HARDWARE
ELETROELETRÔNICA
APlicaDa

3. SÉRIE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO - HARDWARE
ELETROELETRÔNICA
APLICADA

4. CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA DIRET
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL SENAI
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente
SENAI – Departamento Nacional
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor-Geral
Gustavo Leal Sales Filho
Diretor de Operações

5. SÉRIE TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO - HARDWARE
ELETROELETRÔNICA
APLICADA

6. SENAI
Serviço Nacional de
Aprendizagem Industrial
Departamento Nacional
Sede
4
FUPS#BOD?SJP/PSUFt2VBESBt#MPDP$t&EJG?DJP3PCFSUP
4JNPOTFOtt#SBT?MJBo%'t5FM YY
'BY YYtIUUQXXXTFOBJCS © 2012. SENAI – Departamento Nacional
© 2012. SENAI – Departamento Regional de Goiás
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SENAI Departamento Nacional
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
SENAI Departamento Regional de Goiás
Núcleo Integrado de Educação a Distância – NIEaD
______________________________________________________________
S477e
SENAI-Departamento Regional de Goiás
Eletroeletrônica aplicada/SENAI – Departamento Regional de
Goiás – Goiânia, 2012.
314p.: il.

1. Eletroeletrônica aplicada. 2. Segurança do trabalho. 3 Eletricidade e
eletromagnetismo . 4. Eletrônica. 5. Educação a distância.
I. Autor. II. Título.

CDD – 621
______________________________________________________________

7. Lista de Ilustrações
Figura 3 -  Trabalhador realizando ato inseguro ....................................................................................................25
Figura 4 -  Ato inseguro....................................................................................................................................................26
Figura 5 -  Trabalhador em condição insegura........................................................................................................26
Figura 6-  Condição insegura.........................................................................................................................................27
Figura 7 -  Equipamentos de proteção individual .................................................................................................32
Figura 8 -  Incêndio Classe A..........................................................................................................................................38
Figura 9 -  Incêndio Classe B...........................................................................................................................................38
Figura 10 -  Incêndio Classe C........................................................................................................................................39
Figura 11 -  Incêndio Classe D........................................................................................................................................39
Figura 13 -  5S......................................................................................................................................................................46
Figura 14 -  Falta de senso de utilização....................................................................................................................47
Figura 15 -  Organização..................................................................................................................................................48
Figura 16 -  Manutenção da limpeza...........................................................................................................................48
Figura 17 -  Ambiente limpo e organizado...............................................................................................................49
Figura 18 -  Disciplina. ......................................................................................................................................................49
Figura 19 -  Óculos de segurança tipo lente incolor e lente com tonalidade escura................................50
Figura 20 -  Capacete tipo aba frontal e capacetes tipo aba total....................................................................51
Figura 21 -  Capacete tipo aba frontal com viseira.................................................................................................52
Figura 22 -  Luva isolante de borracha.......................................................................................................................53
Figura 23 -  Luva de cobertura para proteção da luva isolante de borracha................................................54
Figura 24 -  Luva de proteção tipo condutiva..........................................................................................................55
Figura 25 -  Manga de proteção isolante de borracha..........................................................................................55
Figura 26 -  Calçado de proteção tipo botina..........................................................................................................56
Figura 27 -  Calçado de proteção tipo condutivo...................................................................................................57
Figura 28 -  Cone de sinalização...................................................................................................................................59
Figura 29 -  Fita de sinalização.......................................................................................................................................59
Figura 30 -  Grade metálica dobrável..........................................................................................................................60
Figura 31 -  Sinalizador Strobo......................................................................................................................................60
Figura 32 -  Banqueta isolante.......................................................................................................................................61
Figura 33 -  Manta isolante e cobertura isolante....................................................................................................61
Figura 34 -  Bancada alta.................................................................................................................................................63
Figura 35 -  Ferramenta curvada...................................................................................................................................63
Figura 36 -  Superfície de trabalho...............................................................................................................................64
Figura 37 -  Modelo atômico de Dalton.....................................................................................................................70
Figura 38 -  Modelo atômico de Thomson................................................................................................................71
Figura 39 -  Modelo atômico de Rutherford.............................................................................................................71
Figura 40 -  Modelo atômico de Bohr.........................................................................................................................72
Figura 41 -  Ionização. .......................................................................................................................................................73
Figura 42 -  Pilha de Volta................................................................................................................................................75

8. Figura 43 -  Exemplo de circuito elétrico simples...................................................................................................76
Figura 44 -  Fluxo convencional da corrente............................................................................................................76
Figura 45 -  Fluxo real da corrente................................................................................................................................77
Figura 46 -  Circuito de corrente contínua................................................................................................................77
Figura 47 -  Corrente contínua no tempo..................................................................................................................78
Figura 48 -  Circuito de corrente alternada...............................................................................................................78
Figura 49 -  Parâmetros da corrente alternada........................................................................................................79
Figura 50 -  Analogia entre reservatório de água e tensão elétrica. ................................................................80
Figura 51 -  Símbolos elétricos para tensão..............................................................................................................81
Figura 52 -  Especificações de um chuveiro elétrico..............................................................................................82
Figura 53 -  Cálculo das variáveis elétricas................................................................................................................85
Figura 54 -  Especificações de um chuveiro elétrico..............................................................................................87
Figura 55 -  Símbolo da resistência elétrica..............................................................................................................89
Figura 56 -  Relação entre tensão e corrente com resistência constante.......................................................89
Figura 57 -  Resistor. ..........................................................................................................................................................90
Figura 58 -  Reostato: símbolo elétrico e forma construtiva...............................................................................90
Figura 59 -  Padrão do código de cores .................................................................................................................92
Figura 60 -  Circuito exemplo da 1ª Lei de Ohm (HALLIDAY, 2004)..................................................................94
Figura 61 -  Triângulo da Lei de Ohm..........................................................................................................................95
Figura 62 -  Triângulo de potência utilizando a 1ª Lei de Ohm..........................................................................95
Figura 63 -  Gráfico de pizza da 1º Lei de Ohm........................................................................................................96
Figura 64 -  Condutor, 2ª Lei de Ohm..........................................................................................................................97
Figura 65 -  Circuito em que há impedância............................................................................................................98
Figura 66 -  Impedância total de um circuito CA....................................................................................................99
Figura 67 -  Termômetro de mercúrio......................................................................................................................101
Figura 68 -  Relação entre Celsius e Fahrenheit....................................................................................................103
Figura 69 -  Relação entre Celsius e Kelvin.............................................................................................................104
Figura 70 -  Duas ondas com frequências diferentes.........................................................................................105
Figura 71 -  Onda senoidal...........................................................................................................................................106
Figura 72 -  Onda quadrada.........................................................................................................................................106
Figura 73 -  Onda triangular........................................................................................................................................107
Figura 74 -  Onda dente de serra...............................................................................................................................107
Figura 75 -  Circuito elétrico simples........................................................................................................................108
Figura 76 -  Curto-circuito............................................................................................................................................109
Figura 77 -  Circuito aberto..........................................................................................................................................109
Figura 78 -  Nó, ramo e malha.....................................................................................................................................109
Figura 79 -  Circuito em série......................................................................................................................................110
Figura 80 -  Circuito paralelo.......................................................................................................................................110
Figura 81 -  Resistores, matriz de contato e baterias..........................................................................................112
Figura 82 -  Circuito com resistor de 120 KΩ.........................................................................................................113
Figura 83 -  Circuito com dois resistores de 120 Ω em série............................................................................113
Figura 84 -  Circuito com dois resistores em série, um de 120 Ω e outro de 120 KΩ.............................. 113
Figura 85 -  Circuito com quatro resistores em série, dois de 120 Ω e dois de 120 KΩ.......................... 114
Figura 86 -  Circuito com dois resistores de 120 Ω em paralelo.....................................................................114

9. Figura 87 -  Circuito com dois resistores de 120 KΩ em paralelo. ..................................................................114
Figura 88 -  Circuito com dois resistores de 120 Ω e dois 120 KΩ em paralelo......................................... 115
Figura 89 -  Circuito em série, formado por dois circuitos com resistores 120 Ω e 120 KΩ
em paralelo ...............................................................................................................................................115
Figura 90 -  Galvanômetro de bobina móvel........................................................................................................116
Figura 91 -  Amperímetro analógico .......................................................................................................................117
Figura 92 -  Amperímetro digital...............................................................................................................................117
Figura 93 -  Medindo corrente com o amperímetro digital.............................................................................118
Figura 94 -  Amperímetro digital tipo alicate........................................................................................................118
Figura 95 -  Medindo corrente com o amperímetro tipo alicate. ..................................................................119
Figura 96 -  Voltímetro analógico..............................................................................................................................119
Figura 97 -  Voltímetro digital.....................................................................................................................................120
Figura 98 -  Medindo tensão com o voltímetro digital......................................................................................120
Figura 99 -  Tipos de multímetro disponíveis........................................................................................................122
Figura 100 -  Medindo corrente com o multímetro............................................................................................122
Figura 101 -  Medindo tensão com o multímetro...............................................................................................123
Figura 102 -  Medindo resistência com o multímetro .......................................................................................123
Figura 103 -  Multímetro analógico ........................................................................................................................124
Figura 104 -  Multímetro digital.................................................................................................................................125
Figura 105 -  Testando diodos, equivalência com transistores. ......................................................................125
Figura 106 -  Testando transistor NPN.....................................................................................................................126
Figura 107 -  Testando transistor NPN.....................................................................................................................126
Figura 108 -  Testando transistor PNP......................................................................................................................127
Figura 109 -  Testando transistor PNP......................................................................................................................127
Figura 110 -  Osciloscópio............................................................................................................................................128
Figura 111 -  Osciloscópio Analógico.......................................................................................................................129
Figura 112 -  Osciloscópio digital..............................................................................................................................130
Figura 113 -  Diagrama elétrico do circuito a ser montado.............................................................................131
Figura 114 -  Circuito elétrico com lâmpada de 6 V............................................................................................131
Figura 115 -  Circuito aberto I.....................................................................................................................................132
Figura 116 -  Circuito aberto II....................................................................................................................................132
Figura 117 -  Circuito aberto III...................................................................................................................................132
Figura 118 -  Circuito aberto IV...................................................................................................................................132
Figura 119 -  Medindo tensão em um circuito aberto.......................................................................................133
Figura 120 -  Circuito com matriz de contatos......................................................................................................134
Figura 121 -  Curto-circuito na matriz de contatos.............................................................................................134
Figura 122 -  Curto-circuito na matriz de contatos, feito por pessoa não familiarizada........................ 135
Figura 123 -  Circuito construído com a barra de terminais............................................................................135
Figura 124 -  Diagrama elétrico do circuito a ser montado (com amperímetro)..................................... 136
Figura 125 -  Circuito elétrico com lâmpada 6 V, ligado em série a multímetro....................................... 136
Figura 126 -  Multímetro colocado em paralelo: curto-circuito.....................................................................137
Figura 127 -  Testando o fusível do multímetro...................................................................................................138
Figura 128 -  Matriz de contatos................................................................................................................................138
Figura 129 -  Inserindo o multímetro como amperímetro, ligado em série.............................................. 139

10. Figura 130 -  Circuito construído com multímetro na barra de terminais.................................................. 139
Figura 131 -  Átomos (ou corpos) ionizados..........................................................................................................140
Figura 132 -  Eletrização por atrito............................................................................................................................141
Figura 133 -  Eletrização por contato.......................................................................................................................142
Figura 134 -  Eletrização por indução......................................................................................................................142
Figura 135 -  Fio de cobre.............................................................................................................................................143
Figura 136 -  Tubulação de borracha........................................................................................................................144
Figura 137 -  Componentes semicondutores........................................................................................................145
Figura 138 -  Cristal de silício.......................................................................................................................................146
Figura 139 -  Semicondutor tipo P............................................................................................................................147
Figura 140 -  Semicondutor tipo N............................................................................................................................147
Figura 141 -  Influência da temperatura nos semicondutores. .......................................................................148
Figura 142 -  Interação entre cargas elétricas q
1
e q
2
.........................................................................................149
Figura 143 -  Campo elétrico gerado pela carga Q.............................................................................................149
Figura 144 -  Sentido e direção dos vetores E (campo) e F (força). ................................................................150
Figura 145 -  Vetor campo elétrico – carga geradora Q.....................................................................................150
Figura 146 -  Campo elétrico de cargas isoladas..................................................................................................151
Figura 147 -  Cargas de sinais opostos (1) e sinais iguais (2)............................................................................151
Figura 148 -  Campo gerado por carga positiva...................................................................................................152
Figura 149 -  Campo gerado por carga negativa.................................................................................................152
Figura 150 -  Campo elétrico uniforme...................................................................................................................153
Figura 151 -  Campo elétrico uniforme...................................................................................................................154
Figura 152 -  Superfícies esféricas concêntricas em corte (campos elétricos).......................................... 156
Figura 153 -  Esfera condutora carrega positivamente......................................................................................157
Figura 154 -  Esfera condutora carrega positivamente......................................................................................159
Figura 155 -  Depósitos de água interligados.......................................................................................................161
Figura 156 -  Depósitos de água com níveis diferentes....................................................................................161
Figura 157 -  Circuito fechado de água – analogia com circuito elétrico.................................................... 162
Figura 158 -  Diferença de potencial sobre um elemento................................................................................163
Figura 159 -  Eletrização de uma esfera condutora por contato com um gerador de cargas............. 164
Figura 160 -  Capacitor de placas paralelas: construção e simbologia........................................................ 166
Figura 161 -  Carga de um capacitor........................................................................................................................167
Figura 162 -  Campo elétrico uniforme formado no interior do capacitor................................................. 168
Figura 163 -  Cargas elétricas nas placas do capacitor, polarizando o dielétrico..................................... 169
Figura 164 -  Parâmetros do capacitor em função das características construtivas............................... 170
Figura 165 -  Capacitor de disco cerâmico.............................................................................................................170
Figura 166 -  Capacitor de filme plástico................................................................................................................171
Figura 167 -  Capacitor eletrolítico............................................................................................................................171
Figura 168 -  Capacitor variável..................................................................................................................................172
Figura 169 -  Capacitores ligados em paralelo......................................................................................................173
Figura 170 -  Capacitor equivalente.........................................................................................................................174
Figura 171 -  Capacitores ligados em série............................................................................................................175
Figura 172 -  Efeitos da indutância sobre a corrente elétrica..........................................................................177

11. Figura 173 -  Indutor: forma construtiva e simbologia......................................................................................178
Figura 174 -  Indutor: (a) duas espiras; (b) quatro espiras.................................................................................179
Figura 175 -  Indutor: (a) diâmetro D; (b) diâmetro 2D......................................................................................179
Figura 176 -  Indutor: (a) longo, bobinas espaçadas; (b) curto, bobinas próximas.................................. 180
Figura 177 -  Tipo de núcleo: (a) ar; (b) ferro doce...............................................................................................181
Figura 178 -  Indutores comerciais............................................................................................................................182
Figura 179 -  Indutor variável......................................................................................................................................182
Figura 180 -  Vista geral de uma placa-mãe...........................................................................................................183
Figura 181 -  Principais componentes da placa-mãe ........................................................................................184
Figura 182 -  Soquete do processador.....................................................................................................................185
Figura 183 -  Cooler do processador.........................................................................................................................186
Figura 184 -  Slots de memória...................................................................................................................................186
Figura 185 -  Conectores SATA....................................................................................................................................187
Figura 186 -  Cabo SATA................................................................................................................................................187
Figura 187 -  Slots de Expansão PCI..........................................................................................................................188
Figura 188 -  Slots de expansão PCI-Express..........................................................................................................188
Figura 189 -  Conector IDE...........................................................................................................................................189
Figura 190 -  Cabo IDE. ..................................................................................................................................................189
Figura 191 -  Slot AGP.....................................................................................................................................................190
Figura 192 -  Conectores de alimentação...............................................................................................................190
Figura 193 -  BIOS............................................................................................................................................................191
Figura 194 -  Bateria. .......................................................................................................................................................191
Figura 195 -  Jumper. ......................................................................................................................................................192
Figura 196 -  Entradas PS/2..........................................................................................................................................192
Figura 197 -  Entradas USB...........................................................................................................................................193
Figura 198 -  Porta paralela, acima, e porta serial, abaixo................................................................................193
Figura 199 -  Exemplo de aparelho com sinal analógico..................................................................................199
Figura 200 -  Relógio analógico.................................................................................................................................200
Figura 201 -  Relógio digital........................................................................................................................................200
Figura 202 -  Claude Shannon....................................................................................................................................202
Figura 203 -  Componentes eletrônicos..................................................................................................................204
Figura 204 -  Transistor SMD........................................................................................................................................205
Figura 205 -  Transistores tradicionais......................................................................................................................205
Figura 206 -  Diagrama de blocos de uma função lógica.................................................................................206
Figura 207 -  Simbologia da porta lógica OR........................................................................................................207
Figura 208 -  Simbologia da porta lógica AND.....................................................................................................208
Figura 209 -  Simbologia da porta lógica NOT......................................................................................................209
Figura 210 -  Simbologia da porta lógica NAND..................................................................................................210
Figura 211 -  Simbologia da porta lógica NOR.....................................................................................................210
Figura 212 -  Simbologia função lógica NOT.........................................................................................................212
Figura 213 -  Simbologia da função AND...............................................................................................................213
Figura 214 -  Circuito chaveado em série...............................................................................................................213
Figura 215 -  Simbologia da função OR...................................................................................................................214

12. Figura 216 -  Circuito chaveado em paralelo.........................................................................................................215
Figura 217 -  Simbologia da porta lógica NAND..................................................................................................216
Figura 218 -  Simbologia da função NOR................................................................................................................216
Figura 219 -  Simbologia da função XOR................................................................................................................217
Figura 220 -  Exemplo de simbologia de transformadores..............................................................................236
Figura 221 -  Funcionamento de um transformador básico: picos no secundário.................................. 239
Figura 222 -  Funcionamento de um transformador básico............................................................................239
Figura 223 -  Exemplo do funcionamento do transformador. ........................................................................240
Figura 224 -  Simbologia de alguns tipos de transformadores......................................................................241
Figura 225 -  Exemplos de tipos de transformadores........................................................................................241
Figura 226 -  Estabilizador............................................................................................................................................244
Figura 227 -  Estabilizador............................................................................................................................................245
Figura 228 -  Exemplos de varistor............................................................................................................................246
Figura 229 -  No-break................................................................................................................................................ 249
Figura 230 -  Função do no-break..............................................................................................................................251
Figura 231 -  Gerador de corrente alternada.........................................................................................................255
Figura 232 -  Simbologia de um gerador elétrico................................................................................................257
Figura 233 -  Simbologia dos geradores elétricos...............................................................................................258
Figura 234 -  Simbologia de um circuito com gerador......................................................................................260
Figura 235 -  Exemplos de produtos fabricados com semicondutores....................................................... 261
Figura 236 -  Representação plana do átomo de silício....................................................................................262
Figura 237 -  Elétrons em excesso.............................................................................................................................262
Figura 238 -  Impureza com 3 elétrons de valência............................................................................................263
Figura 239 -  Simbologia e exemplo de diodo......................................................................................................263
Figura 240 -  Região PN de um diodo......................................................................................................................264
Figura 241 -  Simbologia e apresentação do diodo............................................................................................266
Figura 242 -  Alguns tipos de transistores..............................................................................................................268
Figura 243 -  Simbologia de um transistor do tipo NPN...................................................................................268
Figura 244 -  Simbologia de um transistor do tipo PNP....................................................................................269
Figura 245 -  Etapas da soldagem.............................................................................................................................273
Figura 246 -  Ferro de solda.........................................................................................................................................275
Figura 247 -  Aquecimento por condução.............................................................................................................276
Figura 248 -  Ferramentas para dessoldagem......................................................................................................279
Figura 249 -  Limpando o ferro de solda.................................................................................................................279
Figura 250 -  Terminais do capacitor........................................................................................................................280
Figura 251 -  Limpando os terminais do componente com álcool isopropílico....................................... 280
Figura 252 -  Soldando o outro terminal................................................................................................................281
Figura 253 -  Dessoldando o componente............................................................................................................281
Figura 254 -  Removendo o componente..............................................................................................................282
Figura 255 -  Comparação entre os dois tipos de componentes...................................................................283
Figura 256 -  Vários tipos de componentes SMD.................................................................................................284
Figura 257 -  Vários tipos de componentes SMD.................................................................................................284
Figura 258 -  Tomada de três pinos...........................................................................................................................292

13. Figura 259 -  Terrômetro...............................................................................................................................................293
Figura 260 -  Fusíveis. .....................................................................................................................................................295
Figura 261 -  Disjuntores...............................................................................................................................................296
Figura 262 -  Exemplo de dano causado por uma descarga eletrostática em um semicondutor..... 299
Figura 263 -  Componente sensível à ESD..............................................................................................................300
Figura 264 -  Componentes protegidos contra ESD...........................................................................................300
Figura 265 -  Alguns dos aparelhos de proteção contra a descarga eletrostática................................... 301
Figura 266 -  Manta dissipativa..................................................................................................................................301
Quadro 1 - Habilitação Profissional Técnica em Manutenção e Suporte em Informática........................17
Quadro 2 - Mapa de Risco...............................................................................................................................................28
Quadro 3 - Classificação dos riscos ambientais.......................................................................................................28
Quadro 4 - Tipos de luvas isolantes de borracha....................................................................................................54
Quadro 5 - Principais componentes da placa-mãe.............................................................................................184
Tabela 1 – Código de cores para os resistores.........................................................................................................91
Tabela 2 – Valores de indutores..................................................................................................................................181
Tabela 3 – Tabela da verdade relacionada à função da porta OR.................................................................. 208
Tabela 4 – Tabela da verdade relacionada à função da porta And. ...............................................................208
Tabela 5 – Tabela da verdade relacionada à função da porta NOT. ..............................................................209
Tabela 6 – Tabela da verdade relacionada à função da porta NAND. ...........................................................209
Tabela 7 – Tabela da verdade relacionada à função da porta NOR. ..............................................................210
Tabela 8 – Tabela da verdade da função NOT.......................................................................................................212
Tabela 9 – Tabela da verdade da função AND.......................................................................................................213
Tabela 10 – Tabela da verdade da função OR........................................................................................................214
Tabela 11 – Tabela da verdade da função lógica NAND ...................................................................................216
Tabela 12 – Tabela verdade função lógica NOR....................................................................................................216
Tabela 13 – Tabela da verdade da função lógica XOR........................................................................................217
Tabela 14 – Tabela da verdade da operação lógica OU ...................................................................................218
Tabela 15 – Tabela da verdade da operação AND...............................................................................................219
Tabela 16 – Tabela da verdade da operação NOT................................................................................................220
Tabela 17 – Múltiplos bit e bytes...............................................................................................................................224
Tabela 18 – Tabela de potências de base 2............................................................................................................226
Tabela 19 – Comparação entre os sistemas de numeração decimal, binário e hexadecimal.............. 230
Tabela 20 – Tabela de características de alguns diodos comerciais. .............................................................264

15. Sumário
1 Introdução.........................................................................................................................................................................17
2 Segurança do Trabalho.................................................................................................................................................19
2.1 Introdução à segurança do trabalho.....................................................................................................20
2.2 Acidentes de trabalho................................................................................................................................22
2.2.1 Conceito de acidentes de trabalho.....................................................................................22
2.2.2 Identificação e classificação dos acidentes de trabalho. .............................................25
2.3 Normas de segurança do trabalho e cipa...........................................................................................30
2.3.1 Normas de segurança do trabalho......................................................................................30
2.3.2 Cipa – comissão interna de prevenção de acidentes...................................................35
2.4 Prevenção e combate a incêndios.........................................................................................................37
2.5 Conceitos de higiene no trabalho..........................................................................................................45
2.6 Tipos de equipamento de proteção individual e coletiva.............................................................50
2.6.1 O que é epi (equipamento de proteção individual)?....................................................50
2.6.2 Equipamentos de proteção individual...............................................................................50
2.7 Ergonomia......................................................................................................................................................61
3 Eletricidade e Eletromagnetismo..............................................................................................................................69
3.1 Conceitos de eletricidade..........................................................................................................................70
3.1.1 Conceito de carga elétrica......................................................................................................70
3.1.2 Corrente elétrica: corrente contínua e corrente alternada. ........................................74
3.1.3 Tensão elétrica............................................................................................................................79
3.1.4 Potência elétrica e energia consumida..............................................................................84
3.1.5 Resistência. ...................................................................................................................................88
3.1.6 Leis de Ohm. ................................................................................................................................93
3.1.7 Impedância elétrica...................................................................................................................98
3.1.8 Temperatura. .............................................................................................................................100
3.1.9 Frequência. ................................................................................................................................104
3.1.10 Circuitos elétricos.................................................................................................................107
3.1.11 Montagem de circuitos elétricos....................................................................................112
3.1.12 Amperímetros e voltímetros............................................................................................115
3.1.13 Multímetro..............................................................................................................................121
3.1.14 Osciloscópio. ..........................................................................................................................128
3.1.15 Utilização de aparelhos de medidas..............................................................................130
3.2 Magnetismo e eletromagnetismo.......................................................................................................140
3.2.1 Eletrização. ................................................................................................................................140
3.2.2 Condutores, isolantes e semicondutores.......................................................................143
3.2.3 Campos elétricos.....................................................................................................................148
3.2.4 Potencial elétrico.....................................................................................................................154
3.2.5 Diferença de potencial..........................................................................................................160
3.2.6 Fundamentos dos capacitores...........................................................................................163

16. 3.2.7 Principais tipos de capacitores e utilização...................................................................170
3.2.8 Associação de capacitores...................................................................................................172
3.2.9 Indutores....................................................................................................................................176
3.2.10 Identificando os componentes da placa-mãe........................................................... 183
4 Eletrônica........................................................................................................................................................................197
4.1 Eletrônica digital........................................................................................................................................198
4.1.1 Circuitos digitais e analógicos............................................................................................198
4.1.2 Bit e byte....................................................................................................................................201
4.1.3 Semicondutores e transistores...........................................................................................203
4.1.4 Porta lógica...............................................................................................................................206
4.1.5 Função lógica. ..........................................................................................................................211
4.1.6 Álgebra booleana...................................................................................................................217
4.2 Sistemas de numeração..........................................................................................................................222
4.2.1 Sistema binário. .......................................................................................................................222
4.2.2 Conversões binário/decimal...............................................................................................225
4.2.3 Sistema hexadecimal.............................................................................................................229
4.2.4 Conversões hexadecimal/decimal ...................................................................................231
4.3 Conceitos de eletrônica..........................................................................................................................235
4.3.1 Transformadores.....................................................................................................................235
4.3.2 Funcionamento dos transformadores.............................................................................238
4.3.3 Tipos de transformadores....................................................................................................241
4.3.4 Estabilizadores. ........................................................................................................................243
4.3.5 Práticas de uso de estabilizadores....................................................................................245
4.3.6 No-break.....................................................................................................................................248
4.3.7 Prática de uso de no-breaks.................................................................................................252
4.3.8 Geradores..................................................................................................................................255
4.3.9 Tipos de geradores.................................................................................................................258
4.4. Semicondutores........................................................................................................................................260
4.4.1 Materiais semicondutores...................................................................................................260
4.4.2 Diodo...........................................................................................................................................263
4.4.3 Aplicação de diodos...............................................................................................................266
4.4.4 Transistor....................................................................................................................................267
4.4.5 Aplicação de transistores.....................................................................................................271
4.5 Soldagem.....................................................................................................................................................272
4.5.1 Cuidados com os componentes........................................................................................272
4.5.2 Técnicas de soldagem...........................................................................................................274
4.5.3 Técnicas de dessoldagem....................................................................................................278
4.5.4 Smd (surface mounting devices).........................................................................................282
4.6 Grandezas físicas.......................................................................................................................................286
4.6.1 Temperatura. .............................................................................................................................286
4.6.2 Umidade.....................................................................................................................................288

17. 4.7 Riscos elétricos...........................................................................................................................................290
4.7.1 Conceitos de aterramento elétrico...................................................................................290
4.7.2 Dispositivos de proteção elétrica......................................................................................294
4.7.3 Esd – electrostatic discharge...............................................................................................298
4.7.4 Como proteger componentes contra esd....................................................................301
Referências.........................................................................................................................................................................305
Minicurrículo dos Autores............................................................................................................................................309
Índice...................................................................................................................................................................................311

19. 1
Introdução Caro aluno, nesta unidade curricular você conhecerá os fundamentos básicos de Eletroe-
letrônica Aplicada que o auxiliarão no entendimento de conceitos principais. São conceitos e
normas de prevenção fundamentais a qualquer profissional da área de informática.
Aprenderemos conceitos de Eletricidade e Eletromagnetismo, Eletrônica e Segurança do
Trabalho, almejando o desenvolvimento de capacidades organizativas e metodológicas para
que você alcance o mais alto nível de excelência no exercício de sua atividade.
A seguir, são descritos na matriz curricular os módulos e as unidades curriculares do curso,
assim como suas cargas horárias.
Quadro 1 - Habilitação Profissional Técnica em Manutenção e Suporte em Informática
MÓDULOS UNIDADES CURRICULARES CARGA HORÁRIA
CARGA HORÁRIA
DO MÓDULO
Básico
• Fundamentos para Documentação Técnica140 h
320 h • Eletroeletrônica Aplicada 120 h
• Terminologia de Hardware, Software e Redes60 h
Específico I
• Arquitetura e Montagem de Computadores
• Instalação e Manutenção de Computadores
• Instalação e Configuração de Rede
• Segurança de Dados
• Sistemas Operacionais
• Tendências e Demandas Tecnológicas em TI
• Gerenciamento de Serviços de TI
160 h
250 h
160 h
50 h
120 h
60 h
80 h
880 h

21. 2
Seguran?a do Trabalho A proposta deste capítulo é apresentar maneiras de como prevenir acidentes no trabalho
tão comuns no mundo. Aqui serão apresentadas normas e técnicas para que você seja um pro-
fissional bem preparado quando estiver atuando como técnico.
Sabemos que quem trabalha na área de manutenção de computadores corre riscos pois
trabalha diretamente com eletricidade. Para isso, queremos que esteja bem treinado visando
promover sua integridade física, para que você tenha uma melhor qualidade de vida.
Os objetivos desse capítulo são:
a) definir conceitos de segurança do trabalho e acidentes no trabalho;
b) identificar, descrever e classificar os principais acidentes;
c) definir as normas de segurança do trabalho;
d) definir o que é a CIPA (Comissão Interna de Prevenção de Acidentes);
e) aplicar noções de combate ao incêndio;
f) definir os principais conceitos de higiene;
g) descrever os tipos de equipamento de proteção individual e coletiva;
h) utilizar e descrever as noções de ergonomia.

Aprenderemos, de maneira geral, a entender e aplicar os conceitos apresentados. Dedi-
que-se a sua jornada e tenha bons estudos!

22. ELETROELETRÔNICA APLICADA 20
1 Osteomuscular
Termo utilizado na medicina
para referir-se aos sistemas
ósseo e muscular.
2 Sedentarismo
Hábito de não praticar exercícios físicos.
2.1 INTRODUÇÃO À SEGURANÇA DO TRABALHO
Você já ouviu falar sobre segurança do trabalho? Se respondeu que sim, muito
bem! Esse assunto deve ser conhecido por todos os trabalhadores, pois a aplica-
ção dos conceitos de segurança do trabalho no dia a dia do trabalhador garante
que a sua saúde e integridade física sejam respeitadas. Vamos conhecer um pou-
co mais sobre esse assunto?
O QUE É SEGURANÇA DO TRABALHO?
É um conjunto de práticas que visam melhorar as condições de trabalho, pre-
venindo acidentes e doenças ocupacionais, contribuindo com a melhoria da qua-
lidade de vida do trabalhador e evitando prejuízos para as empresas.
Hoje se percebe a importância de medidas preventivas relacionadas às doen-
ças ocupacionais. As novas tecnologias trouxeram consigo problemas sérios de
postura, lesões por esforço repetitivo (LER), distúrbios osteomusculares
1
relacio-
nados ao trabalho, sem contar as inúmeras doenças causadas pelo sedentarismo
2
.
As empresas, percebendo a importância e as vantagens de contar sempre com
trabalhadores saudáveis, dispõem de profissionais dedicados à prevenção de do-
enças, à adequação do ambiente de trabalho e à difusão de hábitos saudáveis
visando melhorar a qualidade de vida dos trabalhadores: são os engenheiros, téc-
nicos, médicos e enfermeiros da segurança do trabalho, entre outros.
HISTÓRIA DA SEGURANÇA DO TRABALHO
A preocupação com a segurança do trabalho existe desde a Antiguidade, como
revela o papiro egípcio Anastacius V, que fala sobre a preservação da saúde e da
vida do trabalhador, e a lei romana, onde encontramos as primeiras leis com a fi-
nalidade de proteger a saúde dos trabalhadores. Na prática, porém, a aplicação de
medidas para garantir a segurança do trabalhador ocorreram muito lentamente.
Ainda nos séculos XVIII e XIX, era comum homens, mulheres e até mesmo
crianças e idosos trabalhando nas fábricas em condições precárias de saúde.
Foi somente com a Lei das Fábricas, publicada em 1833 no Reino Unido, que
a situação dos trabalhadores começou a melhorar. A nova lei proibiu o trabalho
para menores de 9 anos, o trabalho noturno de menores de 18 anos e limitou a
jornada de trabalho máxima para 12 horas diárias e 69 horas semanais.
A importância da segurança do trabalho cresceu e em 1919 foi criada a OIT
(Organização Internacional do Trabalho), que tem como objetivo estudar, desen-
volver e difundir recomendações das normas e relações do trabalho.

23. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 21
SEGURANÇA DO TRABALHO NO BRASIL
Os debates sobre segurança do trabalho no Brasil surgiram pouco depois que
em outros países.
Dreamstime (2012)
Acompanhe a evolução:
a) em 1923 foi publicado o decreto 16.027, criando o Conselho Nacional do
Trabalho, iniciando a adoção de medidas para proteger os trabalhadores;
b) em 1943, foi criada a Consolidação das Leis do Trabalho (CLT), iniciando
uma nova era para os trabalhadores brasileiros. A CLT é considerada o mar-
co inicial na organização do trabalho e na prevenção de doenças e aciden-
tes do trabalho no Brasil;
c) em 1972, o Ministério do Trabalho tornou obrigatório o serviço de medici-
na do trabalho e a engenharia de segurança nas empresas;
d) em 1978, foi publicada uma portaria estabelecendo as Normas Regulamen-
tadoras (NRs), consideradas tão importantes como a CLT. Os profissionais
da área utilizam-se dessas normas para legitimar sua luta por condições
mais dignas para todos os trabalhadores.
SAIBA
MAIS
Quer saber um pouco mais sobre a história da segurança
do trabalho? Assista à animação que se encontra neste link:
<www.youtube.com/watch?v=XjutI6S27wU>.

24. ELETROELETRÔNICA APLICADA 22
2.2 ACIDENTES DE TRABALHO
2.2.1 CONCEITO DE ACIDENTES DE TRABALHO
Sob todos os aspectos com que sejam analisados, os acidentes e doenças de-
correntes do trabalho apresentam fatores extremamente negativos para a em-
presa, para o trabalhador acidentado e para a sociedade.
Anualmente, considerando apenas os dados do trabalho formal, as altas taxas
de acidentes e doenças registradas pelas estatísticas oficiais expõem os elevados
custos, prejuízos humanos, sociais e econômicos que os acidentes de trabalho
geram para o país. Neste tópico você irá conhecer o que caracteriza um acidente
de trabalho e o que não se enquadra nessa situação. Vamos lá?
ACIDENTES DE TRABALHO
De acordo com a Lei 8.213/91, acidente do trabalho é o que ocorre pelo exer-
cício do trabalho a serviço da empresa ou pelo exercício do trabalho, provocando
lesão corporal
3
ou perturbação funcional
4
que cause a morte, ou a perda ou redu-
ção, permanente ou temporária, da capacidade para o trabalho.
Dreamstime (2012)
3 Lesão corporal
Debilitação da saúde, dano
a integridade física ou
psíquica de um indivíduo.
4 Perturbação
funcional
É o prejuízo da funcionalidade de qualquer
órgão de um indivíduo.
Ex.: perda parcial ou integral
da visão.

25. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 23
O acidente de trabalho ocorre em três situações:
a) em caso de lesão corporal;
b) em caso de perturbação funcional;
c) em caso de doença.
São caracterizados como acidentes de trabalho:
a) o acidente ligado ao trabalho que, embora não tenha sido a causa única,
haja contribuído diretamente para a morte, redução ou perda de capacida-
de para o trabalho, ou produzido lesão que exija atenção médica para a sua
recuperação;
b) o acidente sofrido no local e no horário do trabalho, em consequência de:
a) ato de agressão, sabotagem ou terrorismo praticado por terceiro ou
companheiro de trabalho;
b) ofensa física intencional, inclusive de terceiro, por motivo de disputa re-
lacionada ao trabalho;
c) ato de imprudência, de negligência ou de imperícia de terceiro ou de
companheiro de trabalho;
d) ato de pessoa privada do uso da razão;
e) desabamento, inundação, incêndio e outros casos decorrentes de força
maior;
f) doença proveniente de contaminação acidental do empregado no exer-
cício de sua atividade.
c) O acidente sofrido ainda que fora do local e horário de trabalho:
a) na execução de ordem ou na realização de serviço sob a autoridade da
empresa;
b) na prestação espontânea de qualquer serviço à empresa que lhe evitar
prejuízo ou proporcionar proveito;
c) em viagem a serviço da empresa, inclusive para estudo quando finan-
ciada por esta dentro de seus planos para melhor capacitação da mão
de obra, independentemente do meio de locomoção utilizado, inclusive
veículo de propriedade do segurado;
d) no percurso da residência para o local de trabalho ou deste para aquela,
qualquer que seja o meio de locomoção, inclusive veículo de proprieda-
de do segurado.
Como exemplo de doença ocupacional, aquelas decorrentes do ofício, pode-
mos citar a perda total ou parcial da capacidade auditiva causada devido à ex-

26. ELETROELETRÔNICA APLICADA 24
posição a um local de trabalho onde existe muito barulho e a falta de uso do
equipamento de proteção adequada.
Não são consideradas como doenças do trabalho:
a) doenças degenerativas, como diabetes;
b) as inerentes a grupo etário, por exemplo a artrite;
c) as que não produzam incapacidade laborativa;
d) doenças endêmicas adquiridas em região em que ela se desenvolva, salvo
comprovação de que é resultante de exposição ou contato direto determi-
nado pela natureza do trabalho.
Cabe lembrar que, de acordo com a Norma Brasileira – NB18 –, o empregado
não será considerado a serviço da empresa, quando:
a) estiver fora da área da empresa, por motivos pessoais, não do interesse do
empregador ou do seu preposto;
b) em estacionamento proporcionado pela empresa para seu veículo, não es-
tando exercendo qualquer função do seu emprego;
c) empenhado em atividades esportivas patrocinadas pela empresa, pelas
quais não receba qualquer pagamento direta ou indiretamente;
d) embora residindo em propriedade da empresa, esteja exercendo ativida-
des não relacionadas com o seu emprego;
e) envolvido em luta corporal ou outra disputa sobre assunto não relacionado
com o seu emprego;
f) nos períodos destinados a refeição ou descanso, ou por ocasião de satisfa-
ção de necessidades fisiológicas, no local do trabalho ou durante este.
Você aprendeu que acidentes de trabalho não são somente acidentes que
ocorrem durante a jornada de trabalho, mas qualquer um ocorrido enquanto o
trabalhador estiver a serviço da empresa. É importante que você tenha conheci-
mento de quais situações caracterizam um acidente de trabalho, para que possa
agir de acordo se for necessário, seja como empregado ou empregador.
SAIBA
MAIS
A NBR 14280 tem como objetivo fixar critérios para o regis-
tro, comunicação, estatística e análise de acidentes de tra-
balho, suas causas e consequências, ajudando as empresas a
entenderem melhor suas necessidades relacionadas à segu-
rança e à saúde do trabalhador. Acesse: <www.abntcatalogo.
com.br/norma.aspx?ID=002449>.

27. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 25
2.2.2 IDENTIFICAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS ACIDENTES DE TRABALHO
Quando falamos sobre acidente de trabalho, a primeira questão que deve ser
levantada é: como evitá-los? Para atingir esse objetivo, existem fatores que de-
vem ser observados e medidas que devem ser tomadas. Vamos conhecer quais
são eles?
FATORES QUE INFLUENCIAM A OCORRÊNCIA DE ACIDENTES
Os principais fatores que influenciam a ocorrência de acidentes de trabalho e
doenças ocupacionais são os atos inseguros e as condições inseguras.
a) Ato inseguro: quando uma atividade é realizada em desacordo com as
normas de segurança recomendáveis.
Exemplos: subir em telhado sem cinto de segurança contra quedas; ligar
tomadas de aparelhos elétricos com as mãos molhadas; falta de planeja-
mento para a realização das atividades; improvisos e pressa; descumpri-
mento da legislação etc.
Dreamstime (2012)
Figura 3 -  Trabalhador realizando ato inseguro

28. ELETROELETRÔNICA APLICADA 26
Dreamstime (2012)
Figura 4 -  Ato inseguro
b) Condição insegura: quando o ambiente de trabalho oferece perigo ou ris-
co ao trabalhador.
Exemplos: falta de arrumação e limpeza; inexistência de avisos; falta de si-
nalização sonora ou visual sobre os riscos; utilização de máquinas e equi-
pamentos ultrapassados ou defeituosos; instalação elétrica com fios de-
sencapados; máquinas em estado precário de manutenção; falta de boa
ventilação ou exaustão de ar contaminado; presença de ruídos; vibrações;
calor ou frio excessivo etc.
Dreamstime (2012)
Figura 5 -  Trabalhador em condição insegura

29. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 27
Dreamstime (2012)
Figura 6-  Condição insegura
VOCÊ
SABIA?
Dados da OIT (2002) mostram que em média dez pes-
soas morrem todos os dias no exercício de sua ativida-
de profissional. O Brasil encontra-se em 10º lugar no
ranking dos países com o maior número de acidentes de
trabalho.
SAIBA
MAIS
Aprenda mais sobre as diferentes categorias de acidente de trabalho no endereço: <www.rhportal.com.br/artigos/ wmview.php?idc_cad=8_e7ptlcu>.
MAPA DE RISCO
Uma ferramenta para identificar e classificar os riscos e possíveis acidentes de
trabalho é o Mapa de Risco. O objetivo dessa ferramenta é informar os riscos de
um local ou atividade através de círculos de vários tamanhos e cores, representa-
ção gráfica que facilita a rápida identificação do perigo.

30. ELETROELETRÔNICA APLICADA 28
Quadro 2 - Mapa de Risco
Simbologia das Cores
No mapa de risco, os riscos
são representados e indicados
por círculos coloridos de três
tamanhos diferentes, a saber:
Risco Químico Leve
Risco Mecânico
Leve
Risco Químico
Médio
Risco Mecânico
Médio
Risco Químico
Elevado
Risco Mecânico
Elevado
Risco Biológico Leve
Risco Ergonômico
Leve
Risco Físico Leve
Risco Biológico
Médio
Risco Ergonômico
Médio
Risco Físico Médio
Risco Biológico
Elevado
Risco Ergonômico
Elevado
Risco Físico Elevado

Fonte: <www.uff.br/enfermagemdotrabalho/mapaderisco.htm>
Quadro 3 - Classificação dos riscos ambientais
Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV Grupo V
verde vermelho marrom amarelo azul
Riscos físicosRiscos químicos
Riscos
biológicos
Riscos ergonômicosRiscos de acidentes
Ruídos Poeiras Vírus Esforço físico intenso
Arranjo físico
inadequado
Vibrações Fumos Bactérias
Levantamento e
transporte
manual de peso
Máquinas e
equipamentos
sem proteção
Radiações
ionizantes
Neblinas
Protozo-
ários
Exigência de postura
inadequada
Ferramentas
inadequadas ou
defeituosas
Radiações
não
ionizantes
Gases Fungos
Controle rígido da
produtividade
Iluminação ina-
dequada
Frio Vapores Parasitas
Imposição de
ritmos excessivos
Eletricidade
Calor
Substâncias,
compostos ou
produtos químicos
em geral
Bacilos
Trabalho em turnos
diurno e noturno
Probabilidade de
incêndio ou explosão
Pressões e
anomalias
- -
Jornada de trabalho
prolongada
Armazenamento
inadequado
Umidade - -
Monotonia e
repetitividade
Animais
peçonhentos
- - -
Outras situações
de estresse físico
e/ou psíquico
Outras situações de
risco que poderão
contribuir para ocor-
rência de acidentes
Fonte: Brasil (2005, p. 31)
5 Previdenciário
Conjunto de providências
públicas para proteger e
amparar o trabalhador.
6 Epidemiológico
Que se refere a epidemias.

31. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 29
O mapa deve ser elaborado em conjunto, contando com a participação de to-
dos os trabalhadores, da CIPA (Comissão Interna de Prevenção de Acidentes) e do
SESMT (Serviços Especializados em Engenharia de Segurança e em Medicina do
Trabalho), quando este existir.
O mapa de riscos está baseado no conceito filosófico de que quem faz o traba-
lho conhece suas particularidades e seus perigos e por isso deve participar de sua
elaboração. A participação de todos também pode funcionar como um estímulo
a participação nas atividades de prevenção.
Depois de elaborado, o mapa deverá ficar exposto e ser divulgado entre todos
os colaboradores e visitantes da empresa. O mapa também pode auxiliar no pla-
nejamento das ações preventivas a serem adotadas pela empresa.
COMO PROCEDER EM CASO DE ACIDENTES
Quando as condições e os atos inseguros são previamente conhecidos e elimi-
nados, é possível que os acidentes e as doenças do trabalho sejam evitadas. Mas,
quando ocorre algum acidente de trabalho, você sabe como proceder? Siga em
frente e aprenda!
a) O acidentado ou, no seu impedimento, a pessoa que presenciou o fato de-
verá comunicar imediatamente à chefia e ao departamento responsável
pela segurança do trabalho dentro da empresa.
b) Os responsáveis devem providenciar os primeiros socorros ao acidentado e
posteriormente registrar o acidente na ficha do trabalhador.
c) A empresa deverá realizar uma comunicação formal à Previdência Social
até o primeiro dia útil seguinte ao da ocorrência.
d) Em casos de morte, deve-se comunicar de forma imediata uma autoridade
policial.
A legislação determina que a empresa comunique ao INSS todo acidente de
trabalho ou doença profissional, sob pena de multa em caso de omissão. Essa
comunicação deve ser feita com um documento chamado Comunicação de Aci-
dente do Trabalho (CAT).
O preenchimento do formulário da CAT deve ser feito de forma correta e exa-
ta, observando-se as informações nele contidas, não apenas do ponto de vista
previdenciário
5
, estatístico e epidemiológico
6
, mas também trabalhista e social.

32. ELETROELETRÔNICA APLICADA 30
INVESTIGAÇÃO DE ACIDENTES
A investigação de acidentes tem por objetivo descobrir as causas dos aciden-
tes e tomar providências corretivas para evitar a repetição de casos semelhantes.
Para realizar essa investigação, deve-se levar em consideração cinco fatores
importantes. Vamos conhecê-los:
a) Agente da lesão: é o local, o ambiente, o ato, enfim, o que possa ser o cau-
sador da lesão;
b) Fonte da lesão: é o objeto que, agindo sobre o organismo, provocou a
lesão;
c) Fator pessoal de insegurança: desmaio, cãibras, ataque epilético, distra-
ção, esquecimento, falta de conhecimento, entre outros;
d) Natureza da lesão: estabelece como foi o contato entre a pessoa lesionada
e o objeto ou movimento que a provocou (queimadura, corte, fratura etc.);
e) Localização da lesão: permite, muitas vezes, identificar a fonte da lesão e
indicar certas frequências em relação a alguns fatores de insegurança.
Após concluídas as inspeções, a equipe de investigação deve proceder à siste-
matização e organização dos dados e informações obtidos, permitindo sua análi-
se e definição de prioridades para intervenção e prevenção.
2.3 NORMAS DE SEGURANÇA DO TRABALHO E CIPA
2.3.1 NORMAS DE SEGURANÇA DO TRABALHO
Você já ouviu falar em Normas Regulamentadoras? Se você sabe do que se
trata, muito bem. Contudo se não faz ideia, fique tranquilo, iremos conhecê-las.
As Normas Regulamentadoras (NRs) complementam o artigo 200 da Consoli-
dação das Leis do Trabalho e propõem que as empresas ofereçam ambientes com
melhores condições de trabalho aos seus funcionários. Seu objetivo é expor, de
maneira prática e clara, as determinações da legislação brasileira.
As normas somente serão aplicáveis em empresas cujas funções se enqua-
drem. Na dúvida, vale consultá-las na íntegra. Veja a seguir a lista das NRs:
a) NR1 – Disposições Gerais: determina que as NRs relativas à segurança
e medicina do trabalho devem ser cumpridas por todas as empresas que
possuam empregados celetistas
7
; que o Departamento de Segurança
7 Celetistas
Que têm vínculo de trabalho
regido pela Consolidação
das Leis Trabalhistas.

33. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 31
e Saúde no Trabalho é competente para coordenar, orientar e supervi-
sionar todas as atividades inerentes; e que as Delegacias Regionais do
Trabalho (DRTs) determinam as responsabilidades do empregador e em-
pregados;
b) NR2 – Inspeção Prévia: determina que todo estabelecimento novo deve-
rá solicitar aprovação de suas instalações ao órgão regional do Ministério
do Trabalho e Emprego, que emitirá o Certificado de Aprovação de Insta-
lações (CAI);
c) NR3 – Embargo ou Interdição: a DRT pode interditar o estabelecimento,
máquinas e setor de serviços se demonstrarem riscos graves, mediante lau-
do técnico, e/ou exigir providências para prevenção de acidentes e doen-
ças do trabalho. Caso haja interdição, os empregados receberão salários
como se estivessem trabalhando;
d) NR4 – Serviços Especializados em Engenharia de Segurança e em Me-
dicina do Trabalho (SESMT): a implantação dos SESMT depende da gra-
dação de risco de atividades da empresa e do número total de empregados
do estabelecimento. O SESMT deverá ser composto por:
a) engenheiro de segurança do trabalho;
b) médico do trabalho;
c) enfermeiro do trabalho;
d) auxiliar de enfermagem do trabalho;
e) técnico de segurança do trabalho.
e) NR5 – Comissão Interna de Prevenção de Acidentes (CIPA): todas as
empresas que possuam vínculo de empregados celetistas são obrigadas a
manter a CIPA. Ela deve levar em conta o número de empregados celetis-
tas. O objetivo é a prevenção de acidentes e doenças do trabalho;
f) NR6 – Equipamentos de Proteção Individual (EPIs): as empresas são
obrigadas a fornecer aos seus empregados EPIs, destinados a proteger a
integridade física. Todo equipamento deve ter o Certificado de Aprovação
(CA) do Ministério do Trabalho e Emprego, e a empresa importadora deve
ser registrada no Departamento de Segurança e Saúde do Trabalho;

34. ELETROELETRÔNICA APLICADA 32
Dreamstime (2012)
Figura 7 -  Equipamentos de proteção individual
g) NR7 – Programa de Controle Médico de Saúde Ocupacional (PCMSO):
trata de exames médicos obrigatórios às empresas. São eles: admissional,
periódico, de retorno ao trabalho, de mudança de função, demissional e
complementares;
h) NR8 – Edificações: parâmetros às edificações, observando-se a proteção
contra chuva, insolação excessiva ou falta de insolação;
i) NR9 – Programa de Prevenção de Riscos Ambientais (PPRA): objetiva a
integridade do trabalhador, por meio de antecipação, avaliação e controle
de riscos ambientais no ambiente de trabalho, tendo em vista a proteção
do meio ambiente;
j) NR10 – Instalações e Serviços de Eletricidade: trata de condições míni-
mas para garantir a segurança daqueles que trabalham em instalações elé-
tricas em diversas etapas;
8 Atividades insalubres
Expõem os empregados a
agentes nocivos à saúde,
acima dos limites legais
permitidos.
9 Radiação ionizante
Radiação que possui energia
suficiente para ionizar
átomos e moléculas. Pode
danificar nossas células e
afetar o material genético
(DNA), causando doenças
graves (câncer), levando até
mesmo à morte.
10 Ergonomia
Estudo da organização racional do trabalho.
11 Psicofisiológicas
Questões da psicologia que relacionam o comportamento com as bases biológicas.
12 Intempérie
Mau tempo.
13 Condições hiperbáricas
São aquelas em que a pressão sobre o indivíduo está muito alta.

35. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 33
k) NR11 – Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Ma-
teriais: destina-se à operação de elevadores, guindastes e máquinas trans-
portadoras;
l) NR12 – Máquinas e Equipamentos: determina as instalações e áreas de
trabalho; distâncias mínimas entre máquinas e equipamentos; dispositivos
de acionamento, partida e parada;
m) NR13 – Caldeiras e Vasos de Pressão: é de competência do engenheiro
especializado em atividades referentes a projeto de construção, acompa-
nhamento de operação, manutenção, inspeção e supervisão de caldeiras e
vasos de pressão;
n) NR14 – Fornos: define parâmetros para instalação de fornos. Cuidados
com gases, chamas e líquidos;
o) NR15 – Atividades e Operações Insalubres: atividades insalubres
8
são
consideradas: ruído contínuo ou permanente; ruído de impacto; tolerância
de exposição ao calor; radiações ionizantes
9
; agentes químicos e poeiras
minerais. Tanto a NR15 como a NR16 dependem de perícia;
p) NR16 – Atividades e Operações Perigosas: consideradas quando ocorre
além dos limites de tolerância. São atividades perigosas aquelas ligadas a
explosivos, inflamáveis e energia elétrica;
q) NR17 – Ergonomia
10
: estabelece parâmetros que permitam adaptação
das condições de trabalho às características psicofisiológicas
11
, máquinas,
ambiente, comunicação dos elementos do sistema, informações, proces-
samento, tomada de decisões, organização e consequências do trabalho;
r) NR18 – Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Cons-
trução (PCMAT): providências a serem executadas em função do crono-
grama de uma obra, levando-se em conta riscos de acidentes e doenças do
trabalho e suas respectivas medidas de segurança;
s) NR19 – Explosivos: parâmetros para depósito, manuseio e armazenagem
de explosivos;
t) NR20 – Líquidos Combustíveis e Inflamáveis: parâmetros para armaze-
namento de combustíveis e inflamáveis;
u) NR21 – Trabalho a Céu Aberto: define o tipo de proteção aos trabalhado-
res que trabalham sem abrigo, contra intempéries
12
;
v) NR22 – Trabalhos Subterrâneos: destina-se ao trabalho em minerações
subterrâneas ou a céu aberto, garimpos, beneficiamento e pesquisa mine-
ral. É necessário acompanhamento de um médico especialista em condi-
ções hiperbáricas
13
;

36. ELETROELETRÔNICA APLICADA 34
w) NR23 – Proteção contra Incêndios: todas as empresas devem possuir pro-
teção contra incêndio; saídas para retirada de pessoal; equipe treinada e
equipamentos. Devem ser observadas as normas do Corpo de Bombeiros;
x) NR24 – Condições Sanitárias e de Conforto nos Locais do Trabalho:
todo estabelecimento deve atender às denominações desta norma. Cabe à
CIPA e/ou ao SESMT a observância;
y) NR25 – Resíduos Industriais: eliminação dos resíduos gasosos; sólidos; lí-
quidos de alta toxidade, periculosidade, risco biológico e radioativos;
z) NR26 – Sinalização de Segurança: determina cores na segurança do tra-
balho como forma de prevenção, evitando distração, confusão e fadiga,
bem como cuidados especiais quanto a produtos e locais perigosos;
aa) NR27 – Registro Profissional do Técnico de Segurança no Ministério do
Trabalho e Emprego: todo técnico de segurança deve ser portador de cer-
tificado de conclusão do Técnico de Segurança e Saúde no Trabalho, com
currículo do Ministério do Trabalho e Emprego, devidamente registrado
por meio das DRTs;
a) Esta norma foi revogada pela Portaria nº 262, de 29/05/2005.
ab) NR28 – Fiscalização e Penalidades: toda NR possui uma gradação de mul-
tas, para cada item. As gradações são divididas por número de empregados,
risco na segurança e risco em medicina do trabalho. O agente da fiscaliza-
ção autua o estabelecimento, notifica, concede prazo para regularização
e/ou defesa. Quando constatar situações graves e/ou iminentes ao risco à
integridade física do trabalhador, propõe à autoridade regional imediata
interdição do estabelecimento;
ac) NR29 – Segurança e Saúde no Trabalho Portuário: proteção contra aci-
dentes e doenças profissionais, primeiros socorros a acidentados e condi-
ções de segurança e saúde aos trabalhadores portuários;
ad) NR30 – Segurança e Saúde no Trabalho Aquaviário: regula condições de
segurança e saúde dos trabalhadores aquaviários;
ae) NR31 – Segurança e Saúde no Trabalho na Agricultura, Pecuária, Silvi-
cultura, Exploração Florestal e Aquicultura: organiza o trabalho e torna-
-o compatível com o planejamento e desenvolvimento das atividades da
agricultura, pecuária, silvicultura, exploração florestal e aquicultura, relati-
vas à segurança e à saúde no trabalho;
af) NR32 – Segurança e Saúde no Trabalho em Serviços de Saúde: estabe-
lece medidas de proteção aos trabalhadores nos serviços de saúde e ativi-
dades de promoção e assistência à saúde;

37. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 35
ag) NR33 – Segurança e Saúde nos Trabalhos em Espaços Confinados: esta-
belece requisitos para trabalhos em espaços confinados, com identificação,
reconhecimento, avaliação, monitoramento e controle de riscos;
ah) NR34 – Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Cons-
trução e Reparação Naval: estabelece os requisitos mínimos e as medidas
de proteção à segurança, à saúde e ao meio ambiente de trabalho nas ati-
vidades da indústria de construção e reparação naval.
SAIBA
MAIS
Existem muitas normas, não? Elas são muito importantes
para todos os envolvidos. Por isso, vale a pena conferir na
íntegra o que diz cada uma delas. Conheça mais sobre elas
no site: <portal.mte.gov.br/legislacao/normas-regulamenta-
doras-1.htm>.
2.3.2 CIPA – COMISSÃO INTERNA DE PREVENÇÃO DE ACIDENTES
A CIPA (Comissão Interna de Prevenção de Acidentes) tem como objetivo pre-
venir acidentes e doenças decorrentes do trabalho, preservar a vida e promover a
saúde do trabalhador e é regida pela NR5. Vamos conhecer um pouco das atribui-
ções e funcionamento da CIPA?
QUEM COMPÕE A CIPA?
A comissão deve conter representantes do empregador e dos empregados,
com o maior número de colaboradores possível e com assessoria do SESMT (Ser-
viços Especializados em Engenharia de Segurança e em Medicina do Trabalho),
quando esta existir.
Os participantes terão as atribuições de identificar os riscos do processo de
trabalho e elaborar o mapa de riscos.
FIQUE
ALERTA
A CIPA é obrigatória para as empresas que possuem
empregados com vínculo de emprego regidos pela CLT.
Ela deve levar em conta o número de empregados
celetistas.

38. ELETROELETRÔNICA APLICADA 36
FUNÇÕES DA CIPA
a) Elaborar o plano de trabalho que possibilite ação preventiva na solução de
problemas de segurança e saúde no trabalho.
b) Participar da implementação e controle da qualidade das medidas de pre-
venção necessárias, e da avaliação das prioridades de ação nos locais de
trabalho.
c) Realizar, periodicamente, verificações nos ambientes e condições de traba-
lho visando a identificação de situações que venham trazer riscos à segu-
rança e à saúde.
d) Realizar, a cada reunião mensal, avaliação do cumprimento das metas fi-
xadas em seu plano de trabalho e discutir as situações de risco que foram
identificadas.
e) Divulgar aos trabalhadores informações relativas à segurança e saúde no
trabalho. Participar, com o SESMT, das discussões promovidas pelo empre-
gador, para avaliar impactos de alterações no ambiente e processo de tra-
balho relacionados à segurança e à saúde dos trabalhadores.
f) Requerer ao SESMT ou ao empregador a paralisação de máquina ou setor
onde considere haver risco grave e iminente à segurança e à saúde dos
trabalhadores.
g) Colaborar no desenvolvimento e na implementação do Programa de Con-
trole Médico de Saúde Ocupacional
14
(PCMSO – NR7) e Programa de Pre-
venção de Riscos Ambientais (PPRA – NR9) e de outros programas relacio-
nados à segurança e à saúde no trabalho.
h) Divulgar e promover o cumprimento das NRs e cláusulas de acordos e con-
venções coletivas de trabalho, relativas à segurança e saúde no trabalho.
i) Participar em conjunto com o SESMT ou com o empregador da análise das
causas das doenças e dos acidentes de trabalho e propor medidas de solu-
ção dos problemas identificados.
j) Requisitar ao empregador e analisar as informações sobre questões que
tenham interferido na segurança e saúde dos trabalhadores.
k) Requisitar à empresa cópias das CAT emitidas. Promover, anualmente, em
conjunto com o SESMT, a Semana Interna de Prevenção de Acidentes do
Trabalho (SIPAT). Participar, anualmente, em conjunto com a empresa, de
campanhas de Prevenção à AIDS e de combate ao tabagismo.
14 Ocupacional
Relativo ao trabalho.
15 Agente extintor
Todo material que, aplicado
ao fogo, interfere na sua
química, alterando as
condições para que haja
fogo.

39. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 37
VOCÊ
SABIA? A CIPA surgiu no governo do presidente Getúlio Vargas,
em 10 de novembro de 1944.
Você conheceu neste tópico o que é a CIPA e quais são suas funções funda-
mentais para a promoção da segurança no ambiente de trabalho. Discernir essas
funções deixa você em vantagem quanto ao conhecimento de métodos de pre-
venção de acidentes laborais.
SAIBA
MAIS
Se você quiser saber mais como prevenir os acidentes de
trabalho, assista ao vídeo no endereço a seguir: <www.you-
tube.com/watch?v=0SWaB02DHC0>.
2.4 PREVENÇÃO E COMBATE A INCÊNDIOS
Desde a Antiguidade incêndios têm sido responsáveis por diversos acidentes.
Um incêndio pode ocorrer em qualquer lugar, pois grande parte dos materiais
com os quais lidamos são inflamáveis. É por isso que entender as medidas de
prevenção e como agir em casos de incêndio é uma medida de segurança muito
importante.
Vamos aprender um pouco sobre o assunto?
O QUE É INCÊNDIO?
É a presença de fogo em local não desejado, capaz de provocar prejuízos ma-
teriais, quedas, queimaduras e intoxicações por fumaça. Os incêndios são classifi-
cados de acordo com os materiais envolvidos e a situação em que se encontram.
Esta classificação é feita para determinar o agente extintor
15
adequado.

40. ELETROELETRÔNICA APLICADA 38
Há quatro tipos de incêndio:
a) CLASSE A: envolvem combustíveis sólidos comuns, como papel, madeira,
pano, borracha etc;
Dreamstime (2012)
Figura 8 -  Incêndio Classe A
b) CLASSE B: envolvem líquidos inflamáveis, graxas e gases combustíveis;
Dreamstime (2012)
Figura 9 -  Incêndio Classe B
16 Combustíveis
pirofóricos
São alguns combustíveis
que podem sofrer um tipo
de explosão espontânea,
e potencialmente muito
violenta, quando expostos
ao oxigênio, água ou
umidade do ar.

41. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 39
c) CLASSE C: envolvem materiais energizados, como fios elétricos, eletrodo-
mésticos etc;
Dreamstime (2012)
Figura 10 -  Incêndio Classe C
d) CLASSE D: envolvem materiais combustíveis pirofóricos
16
como magnésio,
selênio, antimônio, lítio, potássio, alumínio fragmentado, zinco, titânio, só-
dio e zircônio. Queima em altas temperaturas e reage com agentes extinto-
res comuns, principalmente os que contêm água.
Dreamstime (2012)
Figura 11 -  Incêndio Classe D

42. ELETROELETRÔNICA APLICADA 40
CAUSAS DE INCÊNDIOS
Os incêndios, a não ser quando causados por ação de intempéries, são decor-
rentes da falha humana, material ou ambas. Veja a seguir as principais causas:
a) Brincadeira de criança: por não terem senso dos riscos, as crianças cos-
tumam brincar com fósforos, fogueiras em terrenos baldios, frascos que
contêm ou continham líquidos inflamáveis etc. Em função disto, devemos
orientá-las mostrando os riscos e consequências;
b) Exaustores, chaminé: meios condutores de calor para o exterior podem
ser causadores de incêndio se não forem bem instalados, conservados e
mantidos de acordo com as normas de segurança. Siga sempre as orienta-
ções de profissionais capacitados;
c) Fogueiras: 99% da perda de controle de fogueiras pode ser atribuída ao
fator humano, causando graves acidentes, além de danos ecológicos;
d) Balões: todos os anos, quando se realizam os festejos juninos, muitos in-
cêndios são causados por balões, que deixam cair centelhas ou mesmo
suas tochas sobre materiais combustíveis. Nunca solte balões;
e) Fogos de artifício: tal como ocorrem com os balões, os fogos de artifício
também são causadores de incêndio, além de inúmeros acidentes. Geral-
mente, as crianças são as principais vítimas, por não saberem utilizá-los. Ao
manipulá-los, tome medidas de segurança;
f) Descuido ao cozinhar: algumas donas de casa não conhecem os riscos de
incêndios e deixam alimentos fritando ou cozendo por tempo superior ao
necessário. Ao colocar água em óleo fervente, vapores podem ir até as cha-
mas do fogão, incendiando o combustível na panela. Mantenha atenção
redobrada ao utilizar o fogão;
g) Descuido com fósforo: não só crianças, mas também jovens e adultos não
dão a devida atenção ao correto uso de fósforos, produzindo centelhas em
locais com gases inflamáveis, ou mesmo livrando-se do palito ainda em
chamas, provocando com esta atitude muitos incêndios. Ao usá-los, deve-
mos apagá-los antes de jogá-los fora, além de guardar a caixa longe do
alcance das crianças;
h) Velas, lamparinas, iluminação a chama aberta sobre móveis: muitas
vezes velas e lamparinas são colocadas sobre móveis ou tecidos. As velas
podem se queimar até atingir o material e incendiá-lo; no caso das lam-
parinas, por conterem líquido inflamável, a situação é mais grave. Quando
forem utilizadas, colocá-las sobre um pires ou prato;

43. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 41
i) Instalações elétricas inadequadas: o improviso em instalações elétricas
em construções ou reformas são responsáveis pela maioria dos incêndios.
Portanto, devemos seguir as orientações de pessoas capacitadas;
j) Aparelhos eletrodomésticos: além de instalações inadequadas, apare-
lhos elétricos podem causar incêndios quando guardados ainda quentes,
deixados ligados ou apresentarem defeitos. Observe o funcionamento,
fios, interruptores e siga as instruções do fabricante;
k) Pontas de cigarro: o hábito de fumar é comum a milhares de pessoas que,
às vezes, o fazem em locais proibidos e quase sempre jogam pontas de ci-
garro sem ter certeza que estejam apagadas. Devemos molhar ou amassar
as pontas antes de serem jogadas no lixo, principalmente nos locais onde
armazenam papéis;
l) Vazamento de gás liquefeito de petróleo (GLP): o tubo plástico de boti-
jões incendeia-se com facilidade, em razão do material que é constituído.
Ocorrendo isto, poderá haver vazamento de gás, e qualquer faísca pode
causar incêndios. Devemos colocar botijões fora da residência, conectan-
do-o por uma mangueira resistente preconizada pelo Conselho Nacional
de Petróleo, aprovada pelo INMETRO, que contém data de validade;
m) Ignição ou explosão de produtos químicos: alguns produtos químicos ou
inflamáveis, em contato com o ar ou outros componentes, podem incen-
diar-se ou explodir. Em função disto, devem ser acondicionados em locais
próprios e seguros, evitando acidentes. Ao manipulá-los, procure sempre a
orientação de um técnico especializado;
n) Trabalhos de soldagens: havendo vazamento nos aparelhos de solda, ali-
mentados com acetileno e oxigênio, pode ocorrer incêndio. Além disso, a
chama do maçarico pode atingir materiais combustíveis. Os profissionais
devem estar conscientes dos perigos e atentos quanto a danos em man-
gueiras e registros do aparelho, para sua própria segurança;
o) Ação criminosa: muito mais do que imaginamos, muitos incêndios são
provocados por pessoas maldosas, principalmente no local de trabalho,
pelo simples prazer de vingança. Também alguns proprietários, visando
obter lucros do seguro, usam da mesma atitude. Nestes casos, as causas
normalmente são detectadas facilmente e as pessoas envolvidas devem
responder judicialmente pelo delito.
FIQUE
ALERTA
Toda a instalação elétrica tem que estar de acordo com
a Norma Brasileira NBR 5410 da ABNT (Associação Brasi-
leira de Normas Técnicas).

44. ELETROELETRÔNICA APLICADA 42
DICAS PRÁTICAS PARA PREVENÇÃO DE INCÊNDIOS
a) Não use cestos de lixo como cinzeiros.
b) Não jogue pontas de cigarro pela janela, nem as deixe sobre armários, me-
sas, prateleiras etc.
c) Respeite as proibições de fumar e acender fósforos em locais sinalizados.
d) Evite o acúmulo de lixo em locais não apropriados.
e) Coloque materiais de limpeza em recipientes próprios e identificados.
f) Mantenha desobstruídas as áreas de escape e não deixe, mesmo que provi-
soriamente, materiais nas escadas e nos corredores.
g) Não deixe equipamentos elétricos ligados após seu uso. Desconecte-os da
tomada.
h) Não cubra fios elétricos com tapetes.
i) Ao utilizar materiais inflamáveis, faça-o em quantidade mínimas, armaze-
nando-os sempre na posição vertical, embalagem original e em locais res-
guardados, à prova de fogo.
j) Não utilize chama ou aparelho de solda perto de materiais inflamáveis.
k) Não improvise instalações elétricas, nem efetue consertos em tomadas e
interruptores sem que esteja familiarizado com isso.
l) Não faça ligações provisórias. Tome sempre cuidado com as instalações
elétricas. Fios descascados, quando encostam um no outro, provocam cur-
to-circuito e faíscas. Chame um técnico qualificado para executar ou repa-
rar as instalações elétricas.
m) Não sobrecarregue as instalações elétricas com a utilização do plugue T
(benjamim).
n) Verifique, antes de sair do trabalho, se os equipamentos elétricos estão des-
ligados.
o) Observe as normas de segurança ao manipular produtos inflamáveis ou ex-
plosivos.

45. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 43
CASOS E RELATOS
Como agir em caso de incêndios
Ao perceber um princípio de incêndio, João acionou imediatamente o
alarme e agiu de acordo com o plano de evacuação. Logo em seguida,
chamou o Corpo de Bombeiros pelo telefone 193.
Seguindo a ordem da equipe de emergência, ele não utilizou os eleva-
dores, mas encaminhou-se sem correria para a saída indicada e desceu
pela escada de segurança.
Se o João tivesse que atravessar uma região em chamas, ele deveria
envolver o corpo com algum tecido molhado não sintético. Isso daria a
proteção ao corpo dele e evitaria uma possível desidratação.
Para proteger os olhos e a respiração, que são as partes mais sensíveis,
João usou uma toalha molhada no rosto, pois não tinha uma máscara
de proteção mais adequada.
MÉTODOS DE EXTINÇÃO DO FOGO
Há três meios de extinguir o fogo:
a) Abafamento: consiste em eliminar o comburente (oxigênio) da queima,
fazendo com que ela enfraqueça até apagar-se. Para exemplificar, basta
lembrar que quando se está fritando um bife e o óleo liberado entra em
combustão, a chama é eliminada pelo abafamento ao se colocar a tampa
na frigideira. Reduziu-se a quantidade de oxigênio existente na superfície
da fritura. Incêndios em cestos de lixo podem ser abafados com toalhas
molhadas de pano não sintético. Extintores de CO
2
são eficazes para pro-
vocar o abafamento;
b) Retirada do material: há duas opções de ação na retirada de material:
a) retirar o material que está queimando, a fim de evitar que o fogo se pro-
pague;
b) retirar o material que está próximo ao fogo, efetuando um isolamento
para que as chamas não tomem grandes proporções.

46. ELETROELETRÔNICA APLICADA 44
c) Resfriamento: o resfriamento consiste em tirar o calor do material. Para
isso, usa-se um agente extintor que reduza a temperatura do material
em chamas. O agente mais usado para combater incêndios por resfria-
mento é a água.
AGENTES EXTINTORES DE INCÊNDIO
Os principais agentes extintores utilizados para combater o fogo são a água, a
espuma, o pó químico e o dióxido de carbono. Cada um atua sobre classes espe-
cíficas de incêndio e por isso devem ser utilizados criteriosamente.
a) Água: pode ser utilizado para incêndios da classe A e B. Age principalmente
por resfriamento e abafamento, podendo também agir por diluição. Quan-
do se adiciona à água substâncias umectantes na proporção de 1% de Gar-
dinol, Maprofix, Duponal, Lissapol ou Arestec, ela aumenta sua eficiência
nos combates a incêndios da Classe A. À água assim tratada damos o nome
de “água molhada”.
FIQUE
ALERTA
Extintores de incêndio que utilizam a água como agen-
te extintor não devem ser utilizados em incêndios da
classe C e D, pois podem aumentar o incêndio devido a
curtos elétricos e reações químicas.
b) Espuma: pode ser utilizada para incêndios da classe A e B, não podendo ser
utilizado para incêndios da classe C por conduzir eletricidade. Existem dois
tipos principais de espumas:
a) espuma química: resultado de uma reação química entre água, sulfato
de alumínio e alcaçuz ou água e bicarbonato de sódio (está entrando
em desuso);
b) espuma mecânica: formada por uma mistura de água com uma peque-
na porcentagem (1% a 6%) de concentrado gerador de espuma e entra-
da forçada de ar.
Atua por abafamento, tendo como ação secundária o resfriamento.
c) Pó químico seco (PQS): os PQS são classificados conforme a sua corres-
pondência com as classes de incêndio, da seguinte maneira:

47. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 45
a) pó ABC: composto à base de fósfato de amônio, sendo chamado poliva-
lente, pois atua nas classes A, B e C;
b) pó BC: composto à base de bicarbonato de sódio ou de potássio;
c) pó D: possui composições variadas, pois cada material pirofórico terá
um agente específico, tendo por base a grafita misturada com cloretos e
carbonetos.
Atua por abafamento e quebra da reação em cadeia.
d) Dióxido de carbono (CO
2
– gás carbônico): pode ser utilizado para
combater incêndios das classes B e C. É um gás incombustível, inodoro,
mais pesado que o ar, não é tóxico, mas sua ingestão provoca asfixia.
Atua por abafamento, dissipa-se rapidamente quando aplicado em lo-
cais abertos.
2.5 CONCEITOS DE HIGIENE NO TRABALHO
Você sabe o que é um ambiente de qualidade? Algumas empresas já estão
investindo e aperfeiçoando sua equipe para se adequar às exigências cada vez
maiores do mercado.
Manter uma equipe estimulada significa transformar potencial em realização
e um ambiente de qualidade gera competitividade saudável e pode, inclusive,
reduzir os índices de acidentes de trabalho.
Esses resultados estão diretamente ligados à filosofia do programa 5S, que
pode oferecer muitos benefícios. Você sabe que outros benefícios essa ferramen-
ta proporciona? Vamos citá-los:
a) respeito ao semelhante, meio ambiente e crescimento pessoal;
b) melhoria no relacionamento interpessoal;
c) melhoria na comunicação e no clima organizacional;
d) combate ao estresse;
e) redução do número de acidentes de trabalho.

48. ELETROELETRÔNICA APLICADA 46
Dreamstime (2012)
PROGRAMA 5S
5S
SEIRI
Senso de
Utilização
SEITON
Senso de
Organização
SEISO
Senso de
Limpeza
SHITSUKE
Senso de
Ordem
SEIKETSU
Senso de
Higiene
Denis Pacher (2012)
Figura 13 -  5S
Agora que você conhece os benefícios do programa 5S, vamos estudar cada
um deles!
De origem desconhecida, acredita-se que o programa 5S foi popularizado por
volta de 1950, pelo japonês Kaoru Ishikawa.
Em japonês, os 5 itens iniciam com a letra S, e são eles: Seiri, Seiton, Seisou, Sei-
ketsu e Shitsuke. Quando adaptado ao português, adicionamos a palavra “senso”
na frente de cada item, que significa faculdade de entendimento.
Vamos conhecê-los?

49. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 47
SEIRI – SENSO DE UTILIZAÇÃO (ARRUMAÇÃO/SELEÇÃO)
Mantenha sobre a sua mesa apenas os materiais e objetos que você utiliza
durante o dia, todos os dias. Dessa forma você contribui para a redução de
compras desnecessárias, pois você sabe exatamente onde cada material está
e a sua quantidade, além de facilitar sua pesquisa pela localização do mesmo
passando uma imagem de eficiência. Assim, você ainda identifica facilmente o
que é material novo e o que pode ser descartado ou reutilizado, como folhas
para rascunho, por exemplo.
Dreamstime (2012)
Figura 14 -  Falta de senso de utilização
SEITON – SENSO DE ORGANIZAÇÃO (SISTEMATIZAÇÃO/ORDENAÇÃO)
É hora de dar um lugar para cada objeto. Isso diminui o tempo de busca
por determinado material, evitando estresse e cansaço físico. Dê a eles lugares fixos para facilitar o acesso quando for procurá-los. Já os materiais utilizados
eventualmente durante a semana podem ser guardados em locais próximos e
os raramente utilizados em armários mais distantes ou até mesmo em arquivo
morto. Afinal de contas, ninguém quer perder o relatório da reunião a 1 minuto
do seu início.

50. ELETROELETRÔNICA APLICADA 48
Dreamstime (2012)
Figura 15 -  Organização
SEISOU – SENSO DE ZELO (LIMPEZA)
Agora que sua mesa está organizada, é hora de manter o local limpo facili-
tando a identificação das ferramentas e eliminando o lixo. A limpeza do local de
trabalho é fundamental para manter uma boa aparência e deve ser um serviço de
manutenção constante.
Thiago Rocha (2012)
Figura 16 -  Manutenção da limpeza

51. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 49
SEIKETSU – SENSO DE ASSEIO (HIGIENE/SAÚDE/INTEGRIDADE)
Manter o ambiente arejado, iluminado, banheiros limpos e incentivar a utiliza-
ção de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) são fundamentais para melho-
rar o ambiente de trabalho. Pense sempre que um ambiente sujo é um ambiente
doente e, quando estamos doentes, rendemos menos.
Dreamstime (2012)
Figura 17 -  Ambiente limpo e organizado
SHITSUKE – SENSO DE AUTODISCIPLINA (EDUCAÇÃO/COMPROMISSO)
Nosso último senso visa ao policiamento constante que devemos fazer sobre
todos os sensos anteriores. Incentivos na forma de premiação para torná-lo hábi-
to são válidos.
Dreamstime (2012)
Figura 18 -  Disciplina

52. ELETROELETRÔNICA APLICADA 50
2.6 TIPOS DE EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL E COLETIVA
2.6.1 O QUE É EPI (EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL)?
Segundo a NR6, EPI é todo dispositivo de uso individual, de fabricação nacional
ou estrangeira, destinado a proteger a saúde e a integridade física do trabalhador.
Por lei, toda empresa está obrigada a fornecer aos empregados, gratuitamen-
te, equipamento de proteção individual adequado ao risco e em perfeito estado
de conservação e funcionamento, nas seguintes circunstâncias:
a) sempre que as medidas de proteção coletiva forem tecnicamente inviáveis
ou não oferecerem completa proteção contra os riscos de acidentes do tra-
balho e/ou doenças profissionais;
b) enquanto as medidas de proteção coletiva estiverem sendo implantadas e
para atender a situações de emergência.
Como o próprio nome já diz, esses equipamentos conferem proteção a cada
profissional individualmente. Essa proteção se concentra para a cabeça, para o
tronco, para os membros superiores, inferiores, à pele e ao aparelho respiratório
do indivíduo.
2.6.2 EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL
PROTEÇÃO DOS OLHOS E FACE
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 19 -  Óculos de segurança tipo lente incolor e lente com tonalidade escura
Equipamento: Óculos de segurança para proteção (lente incolor) / Óculos de
segurança para proteção (lente com tonalidade escura).
17 Partículas volantes
Partículas que podem “voar”
e atingir o trabalhador.
Ex.: partículas que podem
se desprender durante o
processo de lixação de uma
peça metálica.
18 Friccionado
Atritar um corpo sobre outro; esfregar.

53. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 51
Finalidade: Utilizado para proteção dos olhos contra impactos mecânicos,
partículas volantes
17
e raios ultravioleta.
Higienização:
a) lavar com água e sabão neutro;
b) secar com papel absorvente.
Conservação: Acondicionar na bolsa original com a face voltada para cima.
Atenção: Ao secar os óculos com papel absorvente, o papel não deverá ser
friccionado
18
na lente para não riscá-la.
PROTEÇÃO DE CABEÇA
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 20 -  Capacete tipo aba frontal e capacetes tipo aba total
Equipamento: Capacete tipo aba frontal (jóquei) e capacete tipo aba total. Finalidade: Utilizado para proteção da cabeça do empregado contra agentes
metereológicos (trabalho a céu aberto) e trabalho em local confinado, impactos
provenientes de queda ou projeção de objetos, queimaduras.
Higienização:
a) limpá-lo mergulhando por 1 minuto num recipiente contendo água com
detergente ou sabão neutro;
b) o casco deve ser limpo com pano ou outro material que não provoque atrito.
Conservação: Evitar atrito nas partes externas, mal acondicionamento e con-
tato com substâncias químicas.

54. ELETROELETRÔNICA APLICADA 52
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 21 -  Capacete tipo aba frontal com viseira
Equipamento: Capacete tipo aba frontal com viseira.
Finalidade: Utilizado para proteção da cabeça e face, em trabalho onde haja
risco de explosões com projeção de partículas e queimaduras provocadas por
abertura de arco voltaico.
Higienização:
a) limpá-lo mergulhando por 1 minuto num recipiente contendo água e de-
tergente ou sabão neutro;
b) o casco deve ser limpo com pano ou outro material que não provoque atri-
to, evitando assim a retirada da proteção isolante de silicone (brilho), o que
prejudicaria a rigidez dielétrica do mesmo;
c) secar à sombra;
d) do protetor facial: lavar com água e sabão neutro e secar com papel absor-
vente.
Conservação: Evitar atrito nas partes externas, acondicionamento inadequa-
do e contato com substâncias químicas.
Atenção: No momento da higienização, o papel não deve ser friccionado no
protetor para não riscá-lo.

55. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 53
PROTEÇÃO DE MEMBROS SUPERIORES
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 22 -  Luva isolante de borracha
Equipamento: Luva isolante de borracha.
Finalidade: Utilizada para proteção das mãos e braços do empregado contra
choque em trabalhos e atividades com circuitos elétricos energizados.
Higienização:
a) lavar com água e detergente neutro;
b) enxaguar com água;
c) secar ao ar livre e à sombra;
d) polvilhar, externa e internamente, com talco industrial.
Conservação:
a) armazenar em bolsa apropriada sem dobrar, enrugar ou comprimir;
b) armazenar em local protegido de umidade, ação direta de raios solares,
produtos químicos, solventes, vapores e fumos.

56. ELETROELETRÔNICA APLICADA 54
Quadro 4 - Tipos de luvas isolantes de borracha
Tipo Contato Tarja
Classe 00 600 V Bege
Classe 0 100 V Vermelha
Classe I 7,5 kV Branca
Classe II 17 kV Amarela
Classe III 26,5 kV Verde
Classe IV 36 kV Laranja
FIQUE
ALERTA
Antes de utilizar a luva isolante, é necessário realizar o
teste de inflamento para a avaliação visual da luva em
busca de rasgos, furos, ressecamentos etc.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 23 -  Luva de cobertura para proteção da luva isolante de borracha
Equipamento: Luva de cobertura para proteção da luva isolante de borracha.
Finalidade: Utilizada exclusivamente como proteção da luva isolante de borracha.
Higienização: Limpar utilizando pano limpo, umedecido em água e secar à
sombra.
Conservação:
a) armazenar em local protegido de fontes de calor;
b) se molhada ou úmida, secar à sombra. Não secar ao sol (pode causar resse-
camento).
19 Proteção condutiva
Que protege contra a
condução da eletricidade.

57. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 55
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 24 -  Luva de proteção tipo condutiva
Equipamento: Luva de proteção condutiva
19
.
Finalidade: Utilizada para proteção das mãos e punhos quando o empregado
realiza trabalho ao potencial.
Higienização: Lavar manualmente em água morna com detergente neutro,
torcer suavemente e secar à sombra.
Conservação: Armazenar em local seco e limpo.
Denis Pacher (2012)
Figura 25 -  Manga de proteção isolante de borracha
Equipamento: Manga de proteção isolante de borracha.
Finalidade: Utilizada para proteção do braço e antebraço do empregado con-
tra choque elétrico durante os trabalhos em circuitos elétricos energizados.

58. ELETROELETRÔNICA APLICADA 56
Higienização:
a) lavar com água e detergente neutro;
b) secar ao ar livre e à sombra;
c) polvilhar com talco industrial, externa e internamente.
Conservação:
a) armazenar em saco plástico, em ambiente seco e ventilado;
b) se molhada, secar à sombra. Nunca secar ao sol (pode causar ressecamento).
PROTEÇÃO DOS MEMBROS INFERIORES
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 26 -  Calçado de proteção tipo botina
Equipamento: Calçado de proteção tipo botina. Finalidade: Utilizado para proteção dos pés contra torção, escoriações, derra-
pagens e umidade.
Higienização: a) se molhado, secar à sombra;
b) engraxar com pasta adequada para a conservação de couros.
Conservação: Armazenar em local limpo, livre de poeira e umidade.

59. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 57
Denis Pacher (2012)
Figura 27 -  Calçado de proteção tipo condutivo
Equipamento: Calçado de proteção tipo condutivo.
Finalidade: Utilizado para proteção dos pés quando o empregado realiza tra-
balhos ao potencial.
Higienização:
a) engraxar com pasta adequada para a conservação de couros;
b) se molhado, secar à sombra. Nunca secar ao sol (pode causar ressecamento).
Conservação: Armazenar em local limpo, livre de poeira e umidade.
O departamento da instituição que realiza essa orientação, como também a
determinação do EPI adequado ao risco ocupacional, é o SESMT – Serviço Espe-
cializado em Engenharia de Segurança e Medicina do Trabalho.
Aí, sim, com as orientações técnicas adequadas, a instituição poderá adquirir
e treinar seus trabalhadores a usarem esses equipamentos convenientemente e
trabalhar com mais segurança.
Quanto aos EPIs, cabe ao empregador:
a) adquirir os EPIs adequados ao risco de cada atividade;
b) exigir o seu uso;
c) fornecer ao empregado somente EPIs aprovados pelo órgão nacional com-
petente em matéria de segurança e saúde no trabalho;
d) orientar e capacitar o empregado quanto ao uso adequado, acondiciona-
mento e conservação;
e) substituir imediatamente, quando danificados ou extraviados;

60. ELETROELETRÔNICA APLICADA 58
f) responsabilizar-se pela higienização e manutenção periódica;
g) comunicar ao MTE (Ministério do Trabalho e Emprego) qualquer irregulari-
dade observada.
Quanto aos EPIs, cabe ao empregado:
a) utilizá-los apenas para a finalidade a que se destina;
b) responsabilizar-se pelo acondicionamento e conservação;
c) comunicar ao empregador qualquer alteração que os torne impróprios
para uso;
d) cumprir as determinações do empregador sobre o uso adequado.
Neste tópico você aprendeu o que são e quais são os EPIs. Conheceu a finalida-
de de cada um, bem como a forma de higienização e conservação dos EPIs.
Tudo bem até aqui? Siga em frente, pois o próximo assunto é muito importante.
SAIBA
MAISAssista ao video sobre segurança do trabalho em
<http://www.youtube.com/watch?v=5SDOHrxadAo>.
2.6.3 O QUE É EPC (EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO COLETIVA)?
Sempre que uma atividade apresentar risco à saúde ou à integridade física do
trabalhador, equipamentos de proteção coletiva e individual devem ser empre-
gados para neutralizar os riscos.
EPC é todo dispositivo, sistema, ou meio, fixo ou móvel, de abrangência cole-
tiva, destinado a preservar a integridade física e a saúde dos trabalhadores, usu-
ários e terceiros.

61. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 59
2.6.4 EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO COLETIVA
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 28 -  Cone de sinalização
Equipamento: Cone de sinalização.
Finalidade: Sinalização de áreas de trabalho e obras em vias públicas ou rodo-
vias e orientação de trânsito de veículos e de pedestres, podendo ser utilizado em
conjunto com a fita zebrada, sinalizador Strobo etc.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 29 -  Fita de sinalização
Equipamento: Fita de sinalização.
Finalidade: Utilizada para delimitar e isolar áreas de trabalho.

62. ELETROELETRÔNICA APLICADA 60
Denis Pacher (2012)
Figura 30 -  Grade metálica dobrável
Equipamento: Grade metálica dobrável.
Finalidade: Isolamento e sinalização de áreas de trabalho, poços de inspeção,
entrada de galerias subterrâneas e situações semelhantes.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 31 -  Sinalizador Strobo
Equipamento: Sinalizador Strobo.
Finalidade: Identificação de serviços, obras e atendimentos em ruas e rodovias.

63. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 61
Denis Pacher (2012)
Figura 32 -  Banqueta isolante
Equipamento: Banqueta isolante.
Finalidade: Isolar o operador do solo durante operação do equipamento
guindauto, em regime de linha energizada.
Denis Pacher (2012)
Figura 33 -  Manta isolante e cobertura isolante
Equipamento: Manta isolante e cobertura isolante.
Finalidade: Isolar as partes energizadas da rede durante a execução de tarefas.
2.7 ERGONOMIA
Por que alguns assentos de automóvel deixam as nossas costas doloridas após
uma longa viagem? Por que alguns postos de trabalho com computadores nos
deixam com fadiga muscular e ardor nos olhos? Podemos evitar esses problemas
ao aplicarmos os conceitos de ergonomia no nosso ambiente de trabalho.
Segundo a OIT (Organização Internacional do Trabalho), ergonomia é a “apli-
cação das ciências biológicas conjuntamente com as ciências da engenharia para
conseguir o ótimo ajustamento do ser humano ao seu trabalho, e assegurar,

64. ELETROELETRÔNICA APLICADA 62
simultaneamente, eficiência e bem-estar”. O objetivo é adequar o ambiente e os
equipamentos para que eles trabalhem em completa harmonia com as caracte-
rísticas dos seres humanos.
Vamos conhecer um pouco mais sobre ergonomia?
A ergonomia pode ser dividida em:
a) Ergonomia física: diz respeito às características humanas anatômicas
20
,
antropométricas
21
, fisiológicas
22
e biomecânicas
23
que se relacionam com a
atividade física. Ex: posturas de trabalho, manipulação de materiais, movi-
mentos repetitivos, lesões musculoesqueléticas relacionadas com o traba-
lho, layout
24
do posto de trabalho, segurança e saúde;
b) Ergonomia cognitiva: diz respeito aos processos mentais, como a percep-
ção, memória, raciocínio e resposta motora, que afetam as interações entre
humanos e outros elementos de um sistema. Ex: carga de trabalho mental,
tomada de decisão, desempenho especializado, interação homem-compu-
tador, confiança humana, estresse do trabalho e formação relacionada com
a concepção homem-sistema;
c) Ergonomia organizacional: diz respeito à otimização de sistemas socio-
técnicos
25
, incluindo as suas estruturas organizacionais, políticas e proces-
sos. Ex: comunicação, gestão de recursos de equipes, concepção do traba-
lho, organização do tempo de trabalho, trabalho em equipe, concepção
participativa, trabalho cooperativo, novos paradigmas do trabalho, cultura
organizacional, organizações virtuais, teletrabalho e gestão da qualidade.
TRABALHANDO EM PÉ
a) Utilize uma bancada mais alta onde seja possível trabalhar sem a necessi-
dade de se abaixar ou esticar os braços.
b) Distribua uniformemente o peso entre os pés.
c) Quando em pé por longos períodos de tempo, descanse o pé sobre um
objeto resistente acima da altura do chão, revezando a perna de apoio pe-
riodicamente.
d) Use uma banqueta alta de modo que você possa se apoiar nela ou sentar
por curtos períodos de tempo.
20 Anatômico
Relativo à estrutura e
organização dos seres vivos.
21 Antropométrico
Relativo às técnicas utilizadas para medir o corpo humano ou suas
partes.
22 Fisiológicas
Relativas às funções
orgânicas nos animais e
vegetais.
23 Biomecânica
Ciência que tem por objetivo explicar, pela Física e pela Química, o maior número possível dos fenômenos vitais.
24 Layout
Disposição das estruturas e equipamentos.
25 Sistema sociotécnico
Todo integrado de procedimentos técnicos, relações sociais e representações coletivas que interagem na atividade
produtiva e na construção
da identidade dos grupos
profissionais.

65. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 63
Denis Pacher (2012)
Figura 34 -  Bancada alta
FERRAMENTAS
a) Utilize ferramentas que possuam a curvatura adequada para o tipo de ser-
viço que está realizando, evitando assim dobrar o pulso durante a execução
do serviço.
b) Verifique se a ferramenta distribui a pressão uniformemente em toda a palma.
c) Sempre que possível, incline a superfície de trabalho em vez do pulso.
Denis Pacher (2012)
Figura 35 -  Ferramenta curvada

66. ELETROELETRÔNICA APLICADA 64
Denis Pacher (2012)
Figura 36 -  Superfície de trabalho
LER/DORT
São provocadas pelo tipo de trabalho, de origem ocupacional, que atingem
os membros superiores, ombro e pescoço, resultantes de desgaste de múscu-
los, tendões, nervos e articulações provocado pela inadequação do trabalho do
ser humano.
VOCÊ
SABIA?
Em 1987 a lesão por esforço repetitivo (LER) foi reconhe-
cida pelo Ministério da Saúde como doença do trabalho,
através da portaria 4.062. Na ocasião, isso ocorreu devi-
do à epidemia de tendinite entre os digitadores.
INCIDÊNCIA DA LER/DORT
Diversas categorias de trabalhadores que têm em comum a repetição de mo-
vimentos e o esforço físico podem ser atingidas pela LER/DORT, especialmente
os usuários de terminais de vídeo, processadores de dados (digitadores), caixas
(supermercados, lojas ou bancos), operários de linha de montagem e trabalhado-
res de indústria de autopeças, microeletrônica, telecomunicações, preparação de
alimentos e, ainda, nas fábricas de pequenos manufaturados.
SINTOMAS DA LER/DORT
Dor, desconforto, sensação de peso. No início, esses sintomas passam desper-
cebidos pelo trabalhador, mas com o tempo essas dores invadem a noite e finais
de semana até se tornarem presentes o dia inteiro.

67. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 65
É comum a existência de dormência, formigamento, diminuição da força, falta
de firmeza nas mãos e diminuição da agilidade dos dedos. Todos esses sintomas
causam incapacidade ou limitação para as atividades básicas da vida diária e fre-
quentemente causam depressão, angústia, incertezas e medo do futuro.
PREVENÇÃO DA LER/DORT
a) Melhorias nos locais de trabalho: situação das cadeiras, mesas ou postos
de trabalho, avaliação de equipamentos e ferramentas, estudo da postura
de trabalho adequada, automação do manuseio, levantamento e transpor-
te de cargas pesadas.
b) Conscientização dos trabalhadores: palestras e cursos básicos sobre LER/
DORT, conscientizar que LER/DORT são lesões benignas, evitar movimen-
tos dolorosos, controlar atividades domésticas e jogos, observar o repouso
preconizado, aos primeiros sintomas buscar recursos dos médicos da em-
presa ou por meio desta.
c) Mudança na organização do trabalho: evitar horas extras (sobrecarga),
cuidar das horas extras camufladas (banco de horas), evitar turnos prolon-
gados, proibir a dobra de turno, evitar a diminuição do horário do almoço,
evitar o trabalho nos sábados, domingos e feriados, fazer a contratação de
pessoal, entre outros.
d) Pausas e micropausas: pausas são interrupções temporárias dos movi-
mentos dentro de um turno de trabalho, que podem ocorrer em diferentes
intervalos. Micropausas são pequenas pausas existentes dentro de um ciclo
de trabalho, que o trabalhador e a chefia não veem. Quando presentes, são
motivos de prevenção de LER/DORT.
e) Revezamento: deverá propiciar menor risco de lesão, maior produtividade
e/ou qualidade, menor monotonia no trabalho, maior enriquecimento das
tarefas, menor fadiga, maior valorização profissional, trabalhador multifun-
cional.
f) Ginástica laboral: prevenção da incidência de LER/DORT, conscientização
do trabalhador, que deve cuidar de sua saúde, movimento mundial pela
melhoria do trabalho e pela qualidade de vida do trabalhador.
Nesta aula você aprendeu o que é ergonomia, como ela é aplicada no dia a dia,
seus benefícios. Conheceu também o que é LER/DORT, seus sintomas e formas de
prevenção.

68. ELETROELETRÔNICA APLICADA 66
SAIBA
MAIS
Assista a alguns vídeos sobre postura correta e ergonomia em:
<http://www.youtube.com/watch?v=JS3L7zeL5F0>,
<http://www.youtube.com/watch?v=jL0r7E4unLs> e
<http://www.youtube.com/watch?v=qzSidOA8EaM>.
Recapitulando
Neste capítulo, você conheceu a história sobre a Segurança do Trabalho,
o que é e para que serve; os conceitos de acidentes de trabalho e sobre
as lei que tratam do assunto; e ainda viu o que é a NBR 14.280, que são as
normas que regem a Segurança do Trabalho.
Também aprendeu a identificar acidentes de trabalho, suas causas e
como preveni-los; viu que os acidentes podem ser investigados e quais
os tipos de investigação; conheceu o que são as normas regulamentado-
ras e a CIPA, e quais são suas funções, fundamentais para a promoção da
segurança no ambiente de trabalho; foi apresentado às principais técni-
cas de prevenção e combate a incêndios; e compreendeu os conceitos de
higiene e como aplicar os 5S.
Além disso, conheceu EPIs e EPCs, a finalidade de cada um, bem como
sua forma de higienização e conservação; aprendeu o que é ergonomia,
como ela é aplicada no dia a dia, seus benefícios; conheceu também o
que é LER/DORT, seus sintomas e formas de prevenção; e, finalmente,
aprendeu a ter cuidados para melhorar sua qualidade de vida.

69. 2 SEGURANÇA DO TRABALHO 67
Anotações:

71. 3
Eletricidade e Eletromagnetismo A proposta deste capítulo é apresentar a eletricidade e o eletromagnetismo como parte
fundamental de nossa vida, demonstrando que sem seu estudo não teríamos luz nem banho
quente, entre outras coisas confortáveis sem as quais seria difícil viver.
Para ser um profissional bem-sucedido na área de informática, você deve conhecer os prin-
cípios fundamentais que regem a eletricidade, pois esta é fundamental para o bom funciona-
mento de computadores.
Os objetivos deste capítulo são:
a) definir as grandezas físicas;
b) definir carga elétrica e corrente elétrica;
c) definir resistência elétrica e tensão, através da Lei de Ohm;
d) montar e testar pequenos circuitos;
e) interpretar dados como as medidas;
f) identificar falhas elétricas;
g) identificar símbolos elétricos;
h) interpretar aparelhos de medições;
i) identificar recursos de segurança;
j) definir conceitos básicos de eletromagnetismo.
Dedique-se aos seus estudos no entendimento da eletricidade e do eletromagnetismo para
que, num futuro próximo, você ganhe projeção no mercado!

72. ELETROELETRÔNICA APLICADA 70
3.1 Conceitos de eletricidade
3.1.1 Conceito de carga elétrica
Desde os primeiros tempos, a humanidade tem explorado os fenômenos elé-
tricos no seu dia a dia. Quando o conhecimento de carga elétrica foi desenvolvi-
do, formularam-se as leis da eletricidade como são empregadas atualmente. Ago-
ra, muitos equipamentos do nosso cotidiano, dos eletrodomésticos a celulares e
computadores, têm circuitos regidos por essas leis. Vamos conhecer um pouco
mais sobre a eletricidade?
A HISTÓRIA DO ÁTOMO
O filósofo grego Demócrito, no século V a.C., imaginou a matéria formada por
pequenas partículas indivisíveis – às quais denominou átomos. Até fins do século
XIX, o átomo era considerado a menor porção em que se poderia dividir a matéria.
No final deste mesmo século, o próton e o elétron foram descobertos, mostrando
que esta ideia era equivocada. Posteriormente, o reconhecimento do nêutron e
de outras partículas subatômicas reforçou a necessidade de revisão do conceito
de átomo. A seguir, descreveremos um pequeno histórico da evolução dos mo-
delos atômicos.
DE DALTON A BOHR
John Dalton, no século XIX, defendeu que os átomos seriam partículas peque-
nas, indivisíveis e indestrutíveis (figura 37). Cada elemento químico seria cons-
tituído por um conjunto único de átomos, iguais entre si. Quando combinados,
formariam compostos novos.
Denis Pacher (2012)
Figura 37 -  Modelo atômico de Dalton
1 Níveis de energia
Ou níveis eletrônicos, são
orbitas estáveis onde os
elétrons circulam sem
irradiar energia.

73. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 71
Em 1897, Thomson descobriu partículas negativas muito menores que os áto-
mos, os elétrons, provando que os átomos não eram indivisíveis. Desenvolveu a
teoria de que os átomos seriam constituídos por uma parte central esférica com
carga elétrica positiva, onde estariam distribuídos os elétrons, em número sufi-
ciente para que a carga total do átomo fosse nula (figura 38).
Denis Pacher (2012)
Figura 38 -  Modelo atômico de Thomson
Mais tarde, Rutherford demonstrou que a maior parte do átomo era espaço
vazio. Descobriu a existência dos prótons, cargas positivas localizadas no núcleo do átomo. Os elétrons giram ao redor deste núcleo (figura 39).
Denis Pacher (2012)
Figura 39 -  Modelo atômico de Rutherford
Bohr apresentou alterações ao modelo de Rutherford. Para ele, os elétrons
ocupam níveis de energia
1
bem definidos, e giram em torno do núcleo em órbitas
com energias diferentes (figura 40). As órbitas interiores representam uma ener- gia mais baixa e quanto mais afastadas do núcleo a energia é maior.
Quando um elétron recebe determinada quantidade de energia passa a ocu-
par uma órbita mais externa. Se um elétron passar de uma órbita para outra mais
interior, libera energia.
Para entendermos os fenômenos elétricos e magnéticos, portanto, devemos
estudar o átomo e suas partículas.

74. ELETROELETRÔNICA APLICADA 72
Denis Pacher (2012)
Figura 40 -  Modelo atômico de Bohr
A descoberta da eletricidade
Eletricidade é o fenômeno físico proveniente da existência e da interação de
cargas elétricas. Através deste fenômeno, foram desenvolvidos os equipamentos
elétricos e os de comunicação, dentre outros.
Na pré-história, os homens já conheciam as propriedades da magnetita – pe-
daços de minério magnetizados. O filósofo Tales de Mileto (640 – 546 a.C.) foi o
primeiro estudioso a observar as propriedades elétricas do âmbar. Ao esfregar o
âmbar a um pedaço de pele de carneiro, observou que este adquiriu a proprieda-
de de atrair objetos leves, como pedaços de palha e fragmentos de madeira. Do
âmbar (grego élektron) surgiu o nome eletricidade.
Princípio da atração e repulsão
Como vimos, os átomos são formados de minúsculas partículas atômicas: os
prótons, elétrons e nêutrons. O elétron é a carga negativa fundamental (-), o pró-
ton é a carga positiva fundamental (+) e o nêutron é a carga neutra fundamental
da eletricidade. No seu estado natural, um átomo está sempre em equilíbrio, ou
seja, contém o mesmo número de prótons e elétrons.
Desta forma, as cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétri-
cas de sinais opostos se atraem. Devido a grande força de atração entre elétrons
e prótons, os elétrons que se encontram em órbitas próximos ao núcleo estão
fortemente ligados ao átomo, enquanto que os elétrons que se encontram em
órbitas mais afastadas estão fracamente ligados ao átomo.
Aos elétrons da última camada dá-se o nome de elétrons livres ou elétrons de
valência, pelo fato de poderem facilmente abandonar a órbita a que pertencem
quando for aplicada uma perturbação (calor, luz, energia elétrica etc.) ao átomo.
Graças a propriedade dos átomos de cederem e absorverem elétrons, é possível a
circulação da corrente elétrica em materiais condutores.
2 Ionizado
Este termo refere-se a
qualquer material que
contenha átomos ionizados,
ou seja, que cederam ou
receberam elétrons.
3 Intrínseco
Que é próprio e essencial, que existe por si mesmo.

75. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 73
Quando um átomo perde um elétron, este passa a ser um íon positivo ou cá-
tion, pois o número de prótons fica maior que o de elétrons (figura 41). Quando
um átomo ganha um elétron, este passa a ser um íon negativo ou ânion, pois o
número de elétrons fica maior que o de prótons.
Íon positivo
cátion
Íon negativo
ânion
Denis Pacher (2012)
Figura 41 -  Ionização
Um corpo está energizado positiva ou negativamente quando seus átomos
estão ionizados
2
.
VOCÊ
SABIA?
É comum haver confusão sobre corpos positivamente
carregados, já que é possível pensar que corpo deva ga-
nhar prótons para ter carga elétrica positiva. Um corpo
está positivamente carregado se perder elétrons, fican-
do com menos carga elétrica negativa.
A carga elétrica
Carga é uma propriedade intrínseca
3
da matéria responsável pelo fenômeno
elétrico. A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga elétrica possí-
vel de existir. A carga de um elétron é representada por q. No sistema internacio-
nal (SI) a unidade de carga elétrica é o Coulomb (C).
A grandeza da carga elétrica elementar pode ser expressa em termos da car-
ga de um elétron, ou seja, q = –1,602 × 10
–19
C. Assim, –1 Coulomb é a carga de
6,24 × 10
18
elétrons.
A quantidade de carga de um corpo Q é sempre um número inteiro desta
quantidade “q”, ou seja:

76. ELETROELETRÔNICA APLICADA 74
Q = ± n × q
Onde:
Q: carga elétrica total do corpo eletrizado
± : + Corpo com falta de elétrons
– Corpo com excesso de elétrons
n: número de elétrons em falta ou em excesso
q: carga do elétron
Portanto, podemos relacionar estas grandezas da seguinte forma:
1C = 6,24 × 10
–18
q ou 1q = 1,6 × 10
–19
C
Neste tópico, aprendemos que a eletricidade é o fenômeno físico proveniente
da existência e da interação de cargas elétricas; que as cargas elétricas de mesmo
sinal se repelem e cargas elétricas de sinais opostos se atraem; que, devido à troca
de elétrons entre os átomos, é possível a circulação da corrente elétrica em mate-
riais condutores; que carga é uma propriedade intrínseca da matéria responsável
pelo fenômeno elétrico; e que a quantidade de carga de um corpo Q é sempre um
número inteiro da quantidade “q”.
3.1.2 CORRENTE ELÉTRICA: CORRENTE CONTÍNUA E CORRENTE
ALTERNADA
Agora vamos aprender um pouco mais sobre a história da eletricidade, sobre
o conceito de circuito elétrico e sobre a interação entre carga elétrica e corrente
elétrica. Também abordaremos neste tópico os conceitos de corrente contínua e
de corrente alternada.
BREVE HISTÓRIA DA ELETRICIDADE
Desde que Tales de Mileto (640 a.C. — 546 a.C.) foi considerado o primeiro
estudioso a observar fenômenos elétricos, vários pensadores desenvolveram e
publicaram suas teorias sobre o assunto.

77. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 75
Em 1740, Benjamin Franklin, observando a quantidade de energia presente na
descarga elétrica de um relâmpago, desenvolveu o conceito de que existem dois
tipos de cargas: positiva e negativa. Inventou após isso o para-raios, utilizado para
escoar a carga elétrica das nuvens.
Alessandro Volta, de Pádua, na Itália, desenvolveu a pilha eletroquímica (figura
42). Ela era construída com pares de discos de zinco e prata separados por um
pano ou papel umedecido em uma solução salina.
Haste
Isolante
Cobre
+
-
Zinco
Feltro
impregnado
de ácido
sulfúrico
Denis Pacher (2012)
Figura 42 -  Pilha de Volta
Com a pilha, Volta demonstrou o movimento de corrente permanente em um
circuito fechado. Em sua homenagem, a unidade de força eletromotriz é denomi-
nada volt.
No início do século XIX, André-Marie Ampère definiu o conceito de corrente
elétrica e desenvolveu os meios para medi-la. Por isso, a unidade de corrente elé-
trica recebeu seu nome, ampere.
Em 1841, James Prescott Joule descobriu a relação entre a corrente e o calor
ou energia produzida, o que denominamos Lei de Joule. A unidade dessa energia
é o joule.
Os principais modelos matemáticos que regem a eletrodinâmica foram esta-
belecidos por James Clark Maxwell, em artigos publicados entre 1855 e 1864.

78. ELETROELETRÔNICA APLICADA 76
RELAÇÃO ENTRE CARGA ELÉTRICA E CORRENTE ELÉTRICA
Para entendermos a relação entre carga elétrica e corrente elétrica, devemos
ter em mente que a corrente elétrica somente pode fluir em um circuito fechado.
Um circuito fechado é a interligação de elementos elétricos unidos em um cami-
nho fechado, de tal maneira que a corrente possa circular.
Portanto, a corrente elétrica pode ser definida como a variação no tempo do
fluxo de cargas elétricas que passam em um determinado ponto. Veja o exemplo
na figura 43: nesse circuito temos dois elementos elétricos simples, uma bateria e
um resistor. A corrente flui no circuito através dos fios que conectam os elementos.
Para o estudo de circuitos elétricos, há duas convenções utilizadas para o fluxo
de corrente elétrica: o real e o convencional.
Fio
Fio
Resistor
Bateria
Thiago Rocha (2012)
Figura 43 -  Exemplo de circuito elétrico simples
No sentido convencional, o fluxo é representado como um movimento de car-
gas positivas. A figura 44 mostra o movimento da carga positiva, que sai do termi-
nal positivo da bateria, passa através do circuito e retorna para o terminal negati-
vo da bateria. Na análise de circuitos, geralmente é adotado o fluxo convencional.
Fluxo
convencional
Thiago Rocha (2012)
Figura 44 -  Fluxo convencional da corrente

79. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 77
No sentido real, o fluxo é representado como um movimento de cargas nega-
tivas (ou fluxo de elétrons). A figura 45 mostra o movimento da carga negativa,
que sai do terminal negativo da bateria, passa através do circuito e retorna pelo
terminal positivo da bateria.
Fluxo real
(ou de elétrons)
Thiago Rocha (2012)
Figura 45 -  Fluxo real da corrente
O sentido é chamado real, pois somente as cargas negativas se movem, nunca
as positivas.
CORRENTE CONTÍNUA
A corrente contínua (comumente chamada CC) é uma forma de corrente que
flui em uma única direção no circuito elétrico. Geralmente, a corrente CC é pro-
duzida por fontes de alimentação, baterias, dínamos e células solares, entre ou-
tros. Essa corrente tem uma magnitude fixa (amplitude) associada a uma direção
definida. Por exemplo, +12 V significa 12 volts no sentido positivo, assim como
-5 V indicam 5 volts na direção negativa. Sua principal característica é não mudar
o seu valor com relação ao tempo, ou seja, mantém o mesmo valor para todos
os intervalos de tempo. Um exemplo de um circuito CC simples é mostrado na
figura 46. No gráfico mostrado na figura 47, temos a representação da corrente
CC no tempo.
R
I
V
Thiago Rocha (2012)
Figura 46 -  Circuito de corrente contínua

80. ELETROELETRÔNICA APLICADA 78
t
I
V
R
0
Gráfco I x t
Thiago Rocha (2012)
Figura 47 -  Corrente contínua no tempo
CORRENTE ALTERNADA
Ao contrário da corrente CC, a corrente alternada (ou comumente chamada
CA) está constantemente mudando a sua polaridade, alternando entre um valor
máximo positivo e um valor máximo negativo com relação ao tempo. Um exem-
plo de circuito de corrente CA é mostrado na figura 48.
I
I
Thiago Rocha (2012)
Figura 48 -  Circuito de corrente alternada
Isso significa que a forma de onda da corrente CA é um “sinal dependente do
tempo”, com o tipo mais comum de sinal sendo aquele com a forma de onda pe- riódica (como a tensão de 220 V ou 110 V que chega em nossas casas).
A corrente alternada não pode ser armazenada em baterias ou células como a
corrente contínua. Neste caso, deve-se gerar a corrente CA com alternadores ou
geradores. O tipo e a forma da onda CA depende do gerador ou dispositivo que a
produz, mas todas as formas de onda CA consistem de uma linha de tensão zero
que divide a forma de onda em duas metades simétricas, como mostrado na figu-
ra 49. As principais características de uma forma de onda CA são definidas como:
a) o período (T) é a duração de um ciclo da onda (dado em segundos);

81. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 79
b) a frequência (f) é o número de vezes que a onda se repete no tempo de um
segundo (a frequência é o inverso do período (f = 1 /T) e sua unidade no SI
é o Hertz (Hz));
c) a amplitude (A) é a magnitude da forma de onda do sinal em volts (de +Vm
a -Vm).

–




0
π2 t
3π/2
-Vm
+Vm
T = 1/f
Amplitude
Denis Pacher (2012)
Figura 49 -  Parâmetros da corrente alternada
FIQUE
ALERTA
A tensão CA presente na tomada das nossas casas (co-
mumente 110 V ou 220 V) provoca choques elétricos
prejudiciais ao corpo humano, podendo levar a vítima à
morte, dependendo da sua intensidade e duração.
Neste tópico, aprendemos que a corrente elétrica somente pode fluir em um
circuito fechado; que corrente elétrica pode ser definida como a variação no tem-
po do fluxo de cargas elétricas que passam em um determinado ponto; que há
duas convenções utilizadas para o fluxo de corrente elétrica: o real e o conven-
cional; que a corrente CC tem uma magnitude fixa (amplitude) e não varia com
relação ao tempo; e que a corrente alternada está constantemente mudando a
sua polaridade, alternando entre um valor máximo positivo e um valor máximo
negativo com relação ao tempo.
3.1.3 TENSÃO ELÉTRICA
Você verá agora um pouco mais sobre como a corrente elétrica é gerada, ou
seja, qual a “força” que faz com que as cargas elétricas se desloquem através de
um circuito fechado, pelos vários elementos elétricos que o compõem.
Então, vamos aprender sobre tensão elétrica?

82. ELETROELETRÔNICA APLICADA 80
CONCEITO DE TENSÃO ELÉTRICA
A tensão, simbolizada pela letra V, é a energia potencial oriunda
4
de uma fonte
elétrica, armazenada sob a forma de uma carga elétrica. A tensão pode ser vista
como uma força que movimenta os elétrons através de um condutor, e quanto
maior for essa tensão, maior é a sua capacidade de “empurrar” os elétrons através
de um determinado circuito.
Como a energia tem a capacidade de realizar trabalho, essa energia potencial
pode ser descrita como o trabalho necessário, em joules, para mover elétrons sob
a forma de corrente elétrica entre dois pontos quaisquer de um circuito fechado.
A diferença de tensão entre quaisquer dois nós de um circuito é conhecida como
diferença de potencial (ou simplesmente ddp), e também pode ser chamada de
queda de tensão.
Portanto, a tensão sobre um elemento do circuito é o trabalho (na forma de
energia) necessário para mover uma carga positiva unitária entre dois pontos de
um circuito fechado.
Corrente
Resistência
Tensão
Denis Pacher (2012)
Figura 50 -  Analogia entre reservatório de água e tensão elétrica
Uma relação simples pode ser feita entre um tanque de água e uma fonte de
tensão, mostrada na figura 50. Quanto maior for o volume de água acima da sa- ída, maior será a pressão da água à medida que mais energia é liberada através
do encanamento. Analogamente, quanto maior a tensão, maior será a energia
potencial à medida que mais elétrons são liberados.
Para relacionarmos essas variáveis, podemos imaginar a tensão como a pres-
são da água, a corrente como a taxa de vazão, e a resistência como o diâmetro do
cano. Relembrando a Lei de Ohm que relaciona essas variáveis:
4 Oriunda
Originária de, proveniente,
procedente.

83. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 81
V = R × I
Onde:
V: tensão;
R: resistência;
I: corrente.
Então, o que acontece se aumentarmos a pressão no tanque? Consequente-
mente, mais água vai sair pelo encanamento. Num sistema elétrico, aumentar a
tensão significa aumentar o fluxo de corrente. E se aumentarmos somente o diâ-
metro do encanamento? Também teremos mais água saindo pela mangueira, ou
seja, se a resistência do circuito diminui, o fluxo de corrente aumenta para uma
mesma tensão.
A tensão é medida em volts (SI), sendo que 1 volt é definido como a pressão
elétrica requerida para movimentar uma corrente elétrica de 1 ampere através
de uma resistência de 1 ohm. Tensões são geralmente expressadas com prefixos
para denotar submúltiplos, como: microvolts (V = 10
-6
volts), milivolts (mV = 10
-3

volts), ou kilovolts (kV = 10
3
volts). Os valores de tensão podem ser positivos ou
negativos.

Fonte de
tensão CC
Fonte de
tensão CA
V
+
-
Denis Pacher (2012)
Figura 51 -  Símbolos elétricos para tensão
Baterias ou fontes de alimentação são comumente usadas para produzir uma
tensão contínua CC (corrente contínua), tais como 5 V, 12 V, 15 V etc., geralmente
para uso em circuitos eletrônicos.
Como exemplo, a fonte de alimentação utilizada em computadores de mesa
(desktops) fornece múltiplas tensões CC para que os circuitos internos do compu-
tador funcionem adequadamente.
Já as fontes de tensão CA (corrente alternada) são utilizadas para residências,
ambientes industriais, também na iluminação pública e nas linhas de transmissão

84. ELETROELETRÔNICA APLICADA 82
de energia elétrica. Por exemplo, no Brasil temos duas tensões CA padronizadas:
110 Vac e 220 Vac.
O símbolo elétrico para fonte de tensão CC se parece com uma bateria, com
um terminal positivo (+) e um negativo (-), indicando qual a polaridade da fonte.
Já para fontes CA, o símbolo elétrico é caracterizado como um círculo, com uma
onda senoidal dentro. Os símbolos para ambas as tensões podem ser vistos na
figura 51.
TENSÃO ELÉTRICA NO DIA A DIA
Energia (Elétrica)Aquecedor
Marca Lorenzetti
Modelo Maxi Aquecedor Plus
Tensão Nominal 220 V-
Potência Nominal 5400 W
Classe de Potência
2.400W
3.500W
4.600W
5.700W
6.800W
7.900W
A
B
C
D
E
F
EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA
SUPERIOR A
95%
D
Denis Pacher (2012)
Figura 52 -  Especificações de um chuveiro elétrico
A tensão está presente em nosso cotidiano, em grande parte dos aparelhos
eletrônicos e eletrodomésticos encontrados em nossas casas. Então, torna-se im-
portante entendermos as especificações que são informadas nesses aparelhos.
Na figura 52 temos um exemplo. É mostrado o valor da tensão do chuveiro,
220 V alternados, e sua potência, 5.400 W. A potência é importante quando fala-
mos da capacidade de um dado aparelho em liberar energia.
Se você observar as especificações de vários aparelhos, vai perceber que a ten-
são pode ser apresentada de diversas formas: em alguns dispositivos vem escrito
110 V; em outros vem escrito voltagem 110 V; e essa mesma informação pode
aparecer como tensão elétrica 110 volts. Entretanto, todas as indicações tratam
da mesma grandeza, ou seja, a tensão elétrica, que é medida em volts.
Na hora de utilizar aparelhos elétricos ou eletrônicos em nossas casas, deve-
mos observar se o dispositivo opera em 110 V ou 220 V. Se ligamos o aparelho

85. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 83
numa tensão maior que a especificada pelo fabricante, ele queima quase que ins-
tantaneamente. Se o mesmo for ligado a uma tensão menor que a especificada,
ou não funciona ou funciona precariamente.
Atualmente, porém, temos dispositivos que funcionam em toda faixa dispo-
nível, ou seja, o aparelho ajusta-se automaticamente à tensão da rede elétrica
disponível, que pode ser 110 V ou 220 V. Outros aparelhos, como a geladeira, a
máquina de lavar roupas, o ferro de passar etc., não têm esse ajuste da tensão.
Eles funcionam ou na tensão 110 V, ou na tensão 220 V.
CASOS E RELATOS
Identificando a presença de potencial elétrico em uma tomada
Vinícius havia iniciado no setor de manutenção de uma empresa de tec-
nologia há poucas semanas. Sua primeira tarefa foi revisar a instalação
elétrica da bancada de teste de placas, pois ela estava em desuso há
algum tempo. Mais especificamente, ele deveria verificar se existia ten-
são nas tomadas da bancada. Uma forma simples de se verificar se exis-
te tensão nos terminais de uma tomada é utilizar uma chave de fenda
especial denominada “chave teste”. Quando inserida em um terminal
com potencial e tocada na extremidade oposta com a mão, ela acende-
rá uma lâmpada existente em seu interior e, quando o terminal possuir
potencial nulo, a lâmpada não acenderá.
Sabendo disso, Vinícius pegou a chave teste da maleta de ferramentas
e verificou a existência de potencial nos terminais de todas as tomadas
da bancada.
Nesta aula, você aprendeu que a tensão é a energia potencial oriunda de uma
fonte elétrica, armazenada sob a forma de uma carga elétrica; que sua unidade
é o volt (SI); que há dois tipos de tensão elétrica: contínua e alternada; que em
nossas residências temos a tensão alternada disponível; e que não devemos co-
nectar aparelhos que funcionam em 110 V numa rede de 220 V, e vice-versa, pois
podemos danificá-los ou não funcionarão adequadamente.

86. ELETROELETRÔNICA APLICADA 84
3.1.4 POTÊNCIA ELÉTRICA E ENERGIA CONSUMIDA
POTÊNCIA ELÉTRICA
A potência elétrica pode ser expressa de várias formas em nosso cotidiano:
calor (em aquecedores), trabalho mecânico (em motores), energia na forma irra-
diada (lâmpadas), ou ainda energia armazenada. Neste tópico, vamos aprender
como a tensão e a corrente elétrica se relacionam.
CONCEITO DE POTÊNCIA ELÉTRICA
A potência e a energia fornecidas a um elemento são de grande importân-
cia na aplicação de circuitos elétricos. Por exemplo, dependendo da potência do
chuveiro elétrico em nossa residência, precisamos utilizar uma bitola maior ou
menor para a fiação. Outro exemplo é a quantidade de luz produzida por lâmpa-
das. Uma lâmpada de 300 watts gera mais luz que uma de 100 watts.
A potência é a quantidade de trabalho realizado em uma unidade de tempo.
Por exemplo, a potência mecânica de um motor a combustão e a capacidade de
refrigeração de uma geladeira ou condicionador de ar, entre outros.
A potência (simbolizada por P) em um circuito elétrico é a quantidade de ener-
gia absorvida ou produzida dentro de um circuito. Uma fonte de energia elétrica,
como uma bateria ou uma fonte de tensão alternada, produzirá energia, enquan-
to a carga conectada a essa fonte (um celular, um chuveiro etc.) absorverá a ener-
gia produzida. Para circuitos, a potência em um elemento elétrico pode ser dada
pelo produto da tensão multiplicada pela corrente. Então, podemos escrever
P = V × I. O resultado, volt x ampere, é a unidade de potência watt (SI). Prefixos po-
dem ser usados, como o miliwatt (mW = 10
-3
W) ou o kilowatt (kW = 10
3
W = 1.000 W).
A potência pode ser expressa, de acordo com a Lei de Ohm (que será vista em
detalhes posteriormente), conforme as fórmulas abaixo:

87. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 85
Se o valor da potência calculada por qualquer uma das fórmulas anteriores for
positivo, o componente absorve potência. Caso contrário, o componente produz
potência, ou seja, é uma fonte de energia elétrica. Sabemos que a potência é ex-
pressa em watts, mas alguns dispositivos elétricos, como os motores, têm a po-
tência expressa em horsepower, ou hp. A relação entre hp e watts é: 1 hp = 746 W.
Na figura 53, temos uma bateria de + 24 V alimentando um resistor de 12 Ω
(ohms). Vamos calcular as variáveis do circuito pela Lei de Ohm, dada por V = R
× I. Depois, vamos calcular a potência consumida pelo resistor, que é a mesma
fornecida pela bateria.
V = 24v
R = 12fi
+
-
Denis Pacher (2012)
Figura 53 -  Cálculo das variáveis elétricas
Dados do exemplo:
V = + 24 V
R = 12 Ω
Cálculo da corrente, substituindo na fórmula:
Cálculo da potência, substituindo na fórmula:
P = V × I
P = 24 × 2 P = 48 W (watts)
Ou, utilizando a outra fórmula:

88. ELETROELETRÔNICA APLICADA 86
Ou, ainda:
P = I² × R
P = 2² × 12
P = 4 × 12 P = 48 W (watts)
A potência consumida pelo resistor foi calculada de diversas formas, e o resul-
tado obtido é sempre o mesmo, 48 W. Você pode optar pela fórmula mais conve-
niente. Depende das variáveis do circuito disponíveis.
SAIBA
MAIS
Conceitos e outras referências além dos citados nesta aula
sobre potência elétrica podem ser encontrados em <http://
pt.wikipedia.org/wiki/Potência_elétrica>.
Do exemplo anterior, podemos observar que a potência dentro de um circuito
elétrico somente está presente quando tensão e corrente estão presentes. Em
um circuito aberto, a tensão está presente, mas não há fluxo de corrente, ou seja,
I = 0. Logo, P = V × 0 = 0; a potência dissipada dentro do circuito também é nula.
Do contrário, se temos um curto circuito, existe fluxo de corrente, mas não há
tensão, ou seja, V = 0. Logo, P = 0 × I = 0, e novamente a potência dissipada dentro
do circuito também é zero.
A potência pode ser vista também como a capacidade de um determinado
dispositivo transformar uma forma de energia em outra. Em um aquecedor, por
exemplo, a energia elétrica é transformada em energia térmica. Quanto maior
a quantidade de energia transformada em um intervalo de tempo, maior será a
potência do dispositivo.
ENERGIA EM CIRCUITOS ELÉTRICOS
A energia elétrica é aquela consumida ou produzida por um elemento. O pro-
duto da potência elétrica é medida em watts e o tempo, em segundos. Portanto,
a unidade de energia é dada em watt x segundos – ou joule. Então:
Energia elétrica = Potência (W) × Tempo (s)
A medida em joule pode gerar um número muito grande. Por exemplo,
uma lâmpada de 100 W ligada por uma hora consome uma energia total de

89. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 87
100 watts x 3.600 segundos = 360.000 joules. Nestes casos, são usados prefixos
como kilojoules (kJ = 10
3
J) ou megajoules (MJ = 10
6
J). Já se a potência elétrica
é medida em kilowatt e o tempo é dado em horas, temos a unidade de energia
em kilowatt-hora, ou kWh, que é aquela que o consumidor está acostumado a
ver em sua conta de energia elétrica.
Potência elétrica em nosso cotidiano

Energia (Elétrica)Aquecedor
Marca Lorenzetti
Modelo Maxi Aquecedor Plus
Tensão Nominal 220 V-
Potência Nominal 5400 W
Classe de Potência
2.400W
3.500W
4.600W
5.700W
6.800W
7.900W
A
B
C
D
E
F
EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA
SUPERIOR A
95%
D
Denis Pacher (2012)
Figura 54 -  Especificações de um chuveiro elétrico
A potência elétrica está presente em muitos equipamentos em nossos lares.
Tomemos como exemplo as especificações do chuveiro elétrico da figura 54.
Na tabela, é mostrado o valor da tensão do chuveiro, 220 V alternados, e sua
potência, 5.400 W. A potência é importante quando falamos da capacidade de
um dado aparelho em transformar energia em um intervalo de tempo. No caso
do chuveiro, por exemplo, a energia elétrica é transformada em energia térmica
(ou seja, água quente). Então, como podemos calcular a quantidade de energia
gasta pelo chuveiro? Vamos tomar o exemplo abaixo:
Considere um banho de 20 minutos em nosso chuveiro elétrico de 5.400 W de
potência. Primeiro, vamos passar a potência do chuveiro para kW e o tempo do
banho para horas.

90. ELETROELETRÔNICA APLICADA 88
Com a potência em kW e o tempo em horas, o resultado do consumo já será
mostrado em kWh. Para obter o consumo, vamos usar a fórmula da energia elétri-
ca, porém com o tempo em horas e a potência do chuveiro em kW.
Vamos tomar o preço cobrado pela concessionária como R$ 0,34 o kWh, e mul-
tiplicar esse valor pelo valor da energia consumida durante o banho, ou 1,8 kWh.
Custo do banho = 1,8 × 0,34 = R$ 0,612
Um valor relativamente pequeno, mas considerando uma família com quatro
pessoas, cada um tomando um banho de 20 minutos por dia, haverá um consu- mo diário de R$ 2,50 aproximadamente. Pensando no consumo mensal, teremos
um valor de R$ 73,44 somente dos banhos da família.
Neste tópico, aprendemos que potência é a quantidade de trabalho realizado
em uma unidade de tempo e que pode ser expressa de diversas maneiras: calor,
trabalho mecânico, luz etc.; que em um elemento elétrico a potência pode ser
dada pelo produto da tensão multiplicada pela corrente e que sua unidade é o
watt (SI); que a energia elétrica é aquela consumida ou produzida por um elemen-
to, sendo o produto da potência elétrica pelo tempo; e que em nossas residências
o consumo de energia elétrica é medido em kWh.
3.1.5 RESISTÊNCIA
A potência elétrica depende da existência de corrente e tensão em um circui-
to. Ela pode ser expressa de diversas maneiras: calor, trabalho mecânico, luz etc.
Neste tópico, vamos aprender como o fluxo de corrente elétrica pode ser limi-
tado nos circuitos elétricos. Vamos conhecer o conceito de resistência?
CONCEITO DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA
A capacidade de um material resistir ao fluxo de carga elétrica é chamada de
resistividade (símbolo: ρ). Materiais com alta resistividade são bons isolantes, en-
quanto aqueles com baixa resistividade são bons condutores.
Então, de acordo com essa propriedade, podemos enunciar o conceito de re-
sistência elétrica:

91. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 89
Resistência é a propriedade física do material que impede parcial ou totalmen-
te o fluxo de corrente. Seu símbolo é R.
A resistência é medida em ohms, cujo símbolo é o Ω (do grego, ômega). Prefi-
xos são usados para denotar kilo-ohms (kΩ = 10
3
Ω) e mega-ohms (MΩ = 10
6
Ω). O
valor da resistência não pode ser negativo, somente positivo. Na figura 55 temos
o símbolo para resistência elétrica.
R
Denis Pacher (2012)
Figura 55 -  Símbolo da resistência elétrica
A resistência pode ser de natureza linear ou não linear. A resistência linear obe-
dece à Lei de Ohm e controla ou limita a quantidade de corrente que circula atra- vés de um circuito de forma proporcional à tensão de alimentação desse circuito
e, por conseguinte, a transferência de energia para a carga. Na figura 56 temos
a relação entre tensão e corrente num circuito de resistência constante, ou seja,
uma resistência linear que obedece à Lei de Ohm.
+i
-i
+V-V
R
R= valor
linear
Corrente
Denis Pacher (2012)
Figura 56 -  Relação entre tensão e corrente com resistência constante
Além disso, a resistência é um atenuador que tem a capacidade de alterar as
características de um circuito pelo efeito da resistência de carga ou pela tempera-
tura, que muda a sua resistividade.
Para valores muito baixos de resistência, por exemplo mili-ohms (mΩ = 10
-3
Ω),
é mais interessante utilizar o recíproco da resistência, ou seja, 1/R. A reciprocida-
de da resistência chama-se condutância, e seu símbolo é o G. A condutância é a
medida da capacidade de um condutor ou dispositivo de conduzir eletricidade. A
unidade da condutância é o Siemens no SI, símbolo S.

92. ELETROELETRÔNICA APLICADA 90
Novamente, usando a analogia com a água, a resistência é o diâmetro ou o
comprimento da tubulação por onde a água escoa. Quanto menor o diâmetro do
tubo, maior será a resistência para o fluxo de água e, portanto, maior é a dificul-
dade em escoar a mesma.
RESISTORES
Um elemento que tem resistência R é chamado resistor. O principal trabalho
do resistor dentro de um circuito elétrico ou eletrônico é resistir ou impedir o flu-
xo de elétrons (ou seja, corrente) através dele.
Dreamstime (2012)
Figura 57 -  Resistor
Os resistores são dispositivos passivos, ou seja, eles não fornecem potência ou
amplificam sinais, somente atenuam ou reduzem a tensão passando através de- les. Essa atenuação resultante é a energia elétrica dissipada sob a forma de calor.
Há vários tipos de resistores utilizados em circuitos elétricos. Umas das varia-
ções mais comuns é o reostato, que nada mais é do que um resistor que permite
variar sua resistência, ou seja, com ele podemos variar a resistência do circuito.
Para medir os valores de resistência, podemos utilizar um dispositivo chamado
galvanômetro.
Dreamstime (2012)
Figura 58 -  Reostato: símbolo elétrico e forma construtiva

93. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 91
CÓDIGO DE CORES PARA RESISTORES
Um esquema de código de cores internacional e universalmente aceito para
resistores foi desenvolvido há muitos anos. Os resistores são constituídos por um
conjunto de anéis de cores individuais, representando cada dígito do valor nomi-
nal. No código de cores é sempre lido um anel de cada vez, da esquerda para a di-
reita, e o conjunto de anéis informa o valor do resistor, bem como sua tolerância.
Na tabela 1 temos a relação entre os dígitos e as cores dos anéis.
Tabela 1 – Código de cores para os resistores
Cor Dígito Multiplicador Tolerância
Preto 0 1
Marrom 1 10 ±1%
Vermelho 2 100 ±2%
Laranja 3 1.000
Amarelo 4 10.000
Verde 5 100.000 ±0,5%
Azul 6 1.000.000 ±0,25%
Violeta 7 10.000.000 ±0,1%
Cinza 8
Branco 9
Ouro 0,1 ±5%
Prata 0,01 ±10%
Nada ±20%
Na figura 59, temos o esquema padrão para leitura do código de cores nos
resistores. O anel da extremidade esquerda é o início da leitura. Agora, vamos
entender como aplicar o código de cores com um exemplo:
Lendo um resistor de quatro anéis, da esquerda para a direita, temos o seguin-
te esquema:
a) 1º dígito = dígito da cor do primeiro anel = Dígito Cor 1
b) 2º dígito = dígito da cor do segundo anel = Dígito Cor 2
c) Multiplicador = multiplicador da cor do terceiro anel = Multiplicador Cor 3
Logo, o valor da resistência do resistor é:
Dígito Cor 1 Dígito Cor 2 × Multiplicador Cor 3 em ohms (Ω).
Por exemplo, para o resistor de 4 anéis da figura 59, temos as seguintes cores,
da esquerda para a direita:

94. ELETROELETRÔNICA APLICADA 92
Amarelo, Violeta, Vermelho
a) Dígito Cor 1 = Dígito Amarelo = 4
b) Dígito Cor 2 = Dígito Violeta = 7
c) Multiplicador Cor 3 = Multiplicador Vermelho = 100
Substituindo,
Dígito Cor 1 Dígito Cor 2 × Multiplicador Cor 3 = 47 × 100 = 4.700 Ω ou 4,7 kΩ.
O 4º e 5º anéis são usados para determinar a tolerância do resistor, ou seja, o
desvio para mais ou para menos do seu valor nominal.
1º
dígito
2º
dígito
3º
dígito
5 anéis
6 anéis
4 anéis
4.7Kfi, 10%
68Kfi, 5%
560Kfi, 5%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
10
100
1k
10k
100k
1M
10M
0.01
0.1
100ppm
50ppm
15ppm
25ppm
1% 2%
0.5%
0.25%
0.1%
10%
5%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MultiplicadorTolerância
Coefciente de
temperatura
Denis Pacher (2012)
Figura 59 -  Padrão do código de cores 

95. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 93
SAIBA
MAIS
Há um código universal específico para resistores do tipo
SMD (montados em superfície). Aprenda mais sobre essa
codificação em <http://www.sabereletronica.com.br/secoes/
leitura/658>.
Neste tópico, você aprendeu que a resistência é a propriedade física do mate-
rial que controla o fluxo de corrente; que a resistência é a constante de propor-
cionalidade entre tensão e corrente; que os resistores lineares obedecem à Lei de
Ohm; que a unidade de resistência é o ohm (SI); e que a condutância é o inverso
da resistência.
3.1.6 LEIS DE OHM
Vamos entender como as grandezas corrente, tensão e resistência elétrica se
relacionam nos circuitos elétricos, aprendendo as Leis de Ohm.
1ª LEI DE OHM
A relação entre tensão, corrente e resistência em um circuito elétrico CC foi
descoberta pelo físico alemão Georg Ohm (1787–1854). Ohm observou que, a
uma temperatura constante, a corrente elétrica através de uma resistência fixa
é proporcional à tensão aplicada sobre a mesma, e também inversamente pro-
porcional à resistência. Essa relação entre tensão, corrente e resistência forma o
conceito básico da 1ª Lei de Ohm, publicada em 1827.
Formalmente, Ohm enunciou a 1ª lei conforme a definição abaixo:
Mantendo-se a temperatura de um resistor constante, a dife-
rença de potencial aplicada nos seus extremos é diretamente
proporcional à intensidade da corrente elétrica.

96. ELETROELETRÔNICA APLICADA 94
Na figura 60, temos um circuito simples para exemplificar os conceitos da 1ª
Lei de Ohm. Conhecendo qualquer um dos dois valores de tensão, corrente ou re-
sistência, nós podemos usar a 1ª Lei de Ohm para encontrar a outra variável. Esta
lei é muito utilizada no dia a dia dos engenheiros e técnicos em eletrônica, tanto
no projeto como no reparo de circuitos elétricos ou eletrônicos.
I
I
-
+
V R
Denis Pacher (2012)
Figura 60 -  Circuito exemplo da 1ª Lei de Ohm (HALLIDAY, 2004)
Para encontrar a tensão, temos:
V = I × R
V (volts) = I (amperes) × R (Ω)
Para encontrar a corrente, temos:
I = V / R
I (amperes) = V (volts) / R (Ω)
Para encontrar a resistência, temos:
R = V / I
R (Ω) = V (volts) / I (amperes)
Podemos lembrar a relação entre essas grandezas de maneira mais fácil uti-
lizando figuras. Na figura 61, estas estão alocadas dentro de um “triângulo de

97. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 95
Ohm” (que demonstra as relações pela Lei de Ohm). A tensão está no topo, e a
resistência e a corrente na parte de baixo. Esse arranjo representa a posição de
cada variável nas fórmulas da 1ª Lei de Ohm.
RI
V
RI
V
RI
V
= I x RV = V
R
= V
I
I R
Denis Pacher (2012)
Figura 61 -  Triângulo da Lei de Ohm
Usando a 1ª Lei de Ohm, pode-se deduzir que uma tensão de 1 V, aplicada
sobre um resistor de 1 Ω, fará circular uma corrente de 1 A no circuito. Também podemos deduzir que, quanto maior a resistência do circuito, menos corrente
estará circulando com a mesma tensão aplicada.
Por conseguinte, em qualquer dispositivo ou elemento que obedeça à Lei de
Ohm, a corrente que circula no elemento é proporcional à tensão sobre ele, tais
como os resistores ou cabos; esses dispositivos são ditos componentes ôhmicos.
Elementos de circuitos que não obedecem à 1º Lei de Ohm, tais como os semicon-
dutores (transistores ou diodos, por exemplo), são ditos componentes não ôhmicos.
A 1ª Lei de Ohm também pode assumir outras formas, como quando se fala
em potência elétrica:
P = V × I
Potência elétrica é a quantidade de energia que é absorvida ou produzida
dentro de um circuito. Então, podemos relacionar as grandezas tensão e corrente com a potência elétrica através do “triângulo de potência”. Na figura 62 temos as
relações que definem a potência elétrica.
VI
P
VI
P
VI
P
= I x VP = P
V
I = P
I
V
Denis Pacher (2012)
Figura 62 -  Triângulo de potência utilizando a 1ª Lei de Ohm

98. ELETROELETRÔNICA APLICADA 96
De forma a relacionar todas essas grandezas, podemos construir um “gráfico
de pizza”, que explicita todas as formas assumidas pela Lei de Ohm. Através das
fórmulas podemos obter valores correspondentes a:
a) corrente elétrica, medida em amperes (A);
b) resistência elétrica, medida em ohms (Ω);
c) tensão elétrica, medida em volts (V);
d) potência elétrica, medida em watts (W).
P
I
2
P
Tensão
Volts
Potência
Watts
V
Corrente
Amps
I
Resistência
Ohms
R
V
I
V
2
R
P
I
V
2
R
P
V
V
R
P
R
VxI
RxI
2
IxR
PxR
Denis Pacher (2012)
Figura 63 -  Gráfico de pizza da 1º Lei de Ohm
Na figura 63, podemos visualizar: (P) potência elétrica; (V) tensão elétrica; (I)
corrente elétrica; (R) resistência elétrica. E, ainda, cada uma das grandezas com suas três formas possíveis, formando um total de 12 fórmulas provenientes da 1ª
Lei de Ohm.
2ª LEI DE OHM
Georg Ohm demonstrou que a corrente em um circuito composto de uma fon-
te de tensão CC e de um fio condutor com área (espessura e comprimento) da
seção transversal constante pode ser expressa como:

99. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 97
A é a área da seção transversal, ρ (do grego, Rô) é a resistividade (que é uma
propriedade do material), L é o comprimento, e v é a tensão entre o elemento de
fio, como visto na figura 64. Ohm definiu a resistência constante R como:
A
L
L
A
R=P
Denis Pacher (2012)
Figura 64 -  Condutor, 2ª Lei de Ohm
Essa equação mostra que o comprimento do fio é proporcional à resistência
elétrica, ou seja, se aumentarmos o comprimento, aumentaremos a resistência; e
que o aumento da área resultará na diminuição da resistência elétrica, pois tere-
mos uma maior área livre para a passagem do fluxo de elétrons (corrente elétrica).
Formalmente, Ohm enunciou a 2ª lei conforme a definição abaixo:
A resistência elétrica de um condutor homogêneo de seção
transversal constante é diretamente proporcional ao seu com-
primento e inversamente proporcional à sua área de seção
transversal, e depende do material do qual ele é feito.
Devemos apenas levar em consideração que a resistividade dos materiais é
considerada constante para aplicação da Lei de Ohm; porém, esta varia com a
temperatura. Conforme citado anteriormente, a resistividade elétrica é a proprie-
dade da oposição de um material ao fluxo de corrente elétrica. Todos os materiais
são considerados ôhmicos dentro de uma determinada faixa de temperatura (na
qual a resistividade é praticamente constante). Com o aumento da temperatura,
a resistividade dos materiais condutores aumenta. Dessa forma, as Leis de Ohm
não podem ser aplicadas.
Neste tópico, você aprendeu que a 1ª Lei de Ohm relaciona tensão, corrente
e resistência e pode ser escrita de outras formas, como para expressar potência

100. ELETROELETRÔNICA APLICADA 98
elétrica, além de ser válida somente para elementos ôhmicos; que a 2ª Lei de Ohm
relaciona as propriedades físicas dos materiais condutores e suas dimensões; e
que a resistividade (componente da 2ª Lei de Ohm) é uma propriedade intrínseca
dos materiais condutores e varia com a temperatura.
3.1.7 IMPEDÂNCIA ELÉTRICA
Atualmente, a impedância tem vários campos de aplicação, desde a medicina
até a transmissão de sinais (rádio, televisão etc.). Mas você sabe o que ela é? Siga
em frente e acompanhe com atenção.
CONCEITO DE IMPEDÂNCIA
A impedância tem papel semelhante ao da resistência em circuitos puramente
resistivos. Portanto, a impedância pode ser vista como a carga resistiva total de
um circuito CA (corrente alternada).
Quando um elemento do circuito tem apenas resistência pura, este dissipa
energia sob a forma de calor, e então há somente o efeito Joule. Quando o ele-
mento não dissipa energia como calor, mas armazena essa energia de alguma
forma, temos a reatância.
Se o elemento no circuito apresentar os dois componentes, a resistência e a
reatância, tem-se então a impedância (figura 65).
V
(t) Z = Resistência
+ Reatância
VZ
I
Denis Pacher (2012)
Figura 65 -  Circuito em que há impedância
A impedância, como a resistência, é dada em ohms (Ω, no SI), e é designada
pelo símbolo Z. Ela indica a oposição total que um circuito oferece ao fluxo de uma corrente elétrica variável no tempo.

101. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 99
Podemos pensar a impedância da seguinte forma:
Impedância (Z) = Resistência + Reatância

A impedância sobre um elemento no circuito elétrico é definida como a razão
entre o valor eficaz da tensão sobre o elemento, e a corrente elétrica que atraves-
sa esse mesmo elemento.
Todo material possui impedância. Materiais condutores possuem baixa impe-
dância e conduzem com facilidade a corrente elétrica. Já os materiais não condu-
tores apresentam alta impedância, impedindo parcial ou totalmente a corrente
elétrica de atravessá-los.
COMPONENTES DA IMPEDÂNCIA
Em circuitos de corrente alternada (figura 66), com qualquer elemento passivo
(resistor, indutor ou capacitor), a relação entre a tensão e a corrente é dada pela
impedância Z do circuito.

V
F V
A
B
carga
+
i
R
L
C
Z
Denis Pacher (2012)
Figura 66 -  Impedância total de um circuito CA
Há três tipos de impedância em um circuito:
a) Impedância resistiva
Para um elemento de circuito puramente resistivo, a impedância Z é igual à
resistência R, ou seja, Z
R = R.
b) Impedância indutiva
Para um elemento de circuito puramente indutivo, a impedância Z é igual
à reatância indutiva X
L, ou seja,
O termo w representa a

102. ELETROELETRÔNICA APLICADA 100
frequência angular, onde sendo f a frequência em hertz (Hz) e
L o comprimento. Assim, quanto maior a frequência, maior é a reatância
indutiva X
L.
c) Impedância capacitiva
Para um elemento de circuito puramente capacitivo, a impedân-
cia Z é igual à reatância capacitiva X
C, ou seja,
.
O termo C é a capacitância. Por conseguinte, quanto maior a frequência, menor é a reatância capacitiva X
C.
Em circuitos alternados compostos por mais de um elemento, onde podemos
ter os três tipos de carga (resistiva, capacitiva e indutiva), como na figura 30, a
resistência total do circuito é:
A impedância (Z), que representa a medida da oposição total que esse circuito
oferece à passagem de uma corrente alternada.
Nesta aula aprendemos que a impedância é a carga resistiva total de um cir-
cuito em corrente alternada; que a unidade da impedância é o ohm (Ω); que todos
os materiais possuem impedância, em maior ou menor grau; e que podemos ter
impedância resistiva (resistor), indutiva (indutor) ou capacitiva (capacitor), além
da possibilidade de haver também a combinação dessas três no circuito.
3.1.8 TEMPERATURA
A temperatura tem influência em tudo que nos rodeia. Nosso corpo, por exem-
plo, funciona de maneira ideal a 36,7 ºC. O estado físico da matéria (sólido, líqui-
do ou gasoso) também é definido pela temperatura. Muitos outros fenômenos
físicos e químicos são influenciados por essa grandeza. Mas como definir o que é
temperatura?
CONCEITO DE TEMPERATURA
Para a física, os conceitos de quente e de frio são um pouco diferentes daque-
les que usamos no dia a dia. Pode-se definir um corpo como quente quando suas
moléculas estão muito agitadas, ou seja, quando possuem alta energia cinética.
Um corpo frio é aquele no qual as moléculas têm baixa agitação.
Portanto, a temperatura não é uma medida de calor, mas a diferença de tem-
peratura é a responsável pela transferência da energia térmica, em forma de ca-
lor, entre dois ou mais corpos ou sistemas.

103. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 101
Quando há diferença de temperatura, há transferência de calor do sistema
com temperatura maior para o sistema com temperatura menor, até chegar ao
equilíbrio térmico. Por exemplo, ao retirarmos uma garrafa de água da geladeira
ou um bolo de um forno, após algum tempo, estes tendem a chegar à temperatu-
ra ambiente. Ou seja, a água “esquenta” e o bolo “esfria”.
Temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou
sistema.
ESCALAS TERMOMÉTRICAS
Para medir a temperatura de um corpo, foi desenvolvido um dispositivo cha-
mado termômetro. O mais utilizado é o de mercúrio, que consiste em um vidro
graduado com um bulbo de paredes finas, o qual é ligado a um tubo muito fino,
chamado tubo capilar.
Quando a temperatura aumenta, as moléculas de mercúrio aumentam sua
agitação, fazendo com que este se dilate, subindo e preenchendo o tubo capilar.
Cada altura atingida pelo mercúrio é associada a uma temperatura.
Dreamstime (2012)
Figura 67 -  Termômetro de mercúrio
ESCALA CELSIUS
É a escala usada no Brasil e em grande parte dos países, oficializada em 1742
pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701–1744). Essa escala tem como pontos de referência a temperatura de congelamento da água (0 °C) sob pressão
normal, ou seja, no nível do mar, e a temperatura de ebulição da água sob pressão
normal (100 °C).

104. ELETROELETRÔNICA APLICADA 102
ESCALA FAHRENHEIT
Escala bastante utilizada nos países de língua inglesa, criada em 1708 pelo físi-
co alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736). Essa escala tem como referên-
cia para 0 ºF a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia, e para
100 ºF a temperatura do corpo humano. Comparando com a escala Celsius, temos:
0 °C = 32 °F
100 °C = 212 °F
ESCALA KELVIN (SI)
Conhecida como escala absoluta, foi verificada pelo físico inglês William
Thompson (1824–1907), também conhecido como Lorde Kelvin. Essa escala tem
como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molé-
cula, que corresponde a 0 K, e é calculada a partir da escala Celsius.
Convencionalmente, não se usa “grau”: 0 K lê-se “zero kelvin” e não “zero grau
kelvin”. Comparando com a escala Celsius:
–273 °C = 0 K
0° C = 273 K
100° C = 373 K
CONVERSÕES ENTRE ESCALAS
Para que possamos transformar temperaturas dadas em determinada escala
para outra qualquer, deve-se estabelecer uma convenção geométrica de seme-
lhança. Convertendo uma temperatura qualquer dada em escala Fahrenheit para
escala Celsius:

105. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 103

ºC
Ponto de Vapor (100) (212)
Temperatura do corpo (8
c
) (40
F
)
Ponto de gelo (0) (40)
ºF
Denis Pacher (2012)
Figura 68 -  Relação entre Celsius e Fahrenheit
Aplicando o princípio da semelhança geométrica, temos:
Veja um exemplo:
Qual a temperatura correspondente em escala Celsius para a temperatura de
100 °F?

106. ELETROELETRÔNICA APLICADA 104

E para a escala Kelvin, pelo princípio da semelhança geométrica:

ºC
Ponto de Vapor (100) (373)
Temperatura do corpo (8
c
) (281
k
)
Zero absoluto (0) (-273)
K
Denis Pacher (2012)
Figura 69 -  Relação entre Celsius e Kelvin.
Chegamos à relação Celsius-Kelvin:
θ
K
= θ
C
+ 273
Nesta aula, aprendemos que a temperatura não é uma medida de calor, mas a
diferença de temperatura é a responsável pela transferência de energia térmica,
em forma de calor, entre dois ou mais corpos ou sistemas; que quando há diferen-
ça de temperatura, há transferência de calor do sistema com temperatura maior
para o sistema com temperatura menor; que quando dois corpos ou sistemas es-
tão na mesma temperatura, estes corpos ou sistemas estão em equilíbrio térmico;
que temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou
sistema; e que, dentre as escalas de temperatura, temos a Celsius, a Fahrenheit e
a Kelvin, sendo esta última a escala oficial do SI.
5 Modula ção
A modulação é a alteração
sistemática de uma onda
portadora de acordo com a
mensagem a ser transmitida.
Esse conceito é utilizado em
telecomunicações.

107. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 105
3.1.9 FREQUÊNCIA
Com que frequência você escova os dentes? Três, quatro vezes ao dia? Fre-
quência é um termo associado à repetição de um evento em certo intervalo de
tempo. No caso da eletricidade, temos a frequência da corrente alternada (CA).
A corrente alternada tem inúmeras aplicações, principalmente em sistemas de
grande potência, em indústrias e em máquinas elétricas. Em geral, os motores
elétricos que equipam os eletrodomésticos, como batedeiras, geladeiras e má-
quinas de lavar, utilizam CA.
Frequência é uma grandeza física associada a movimentos periódicos que
ocorrem dentro de uma unidade de tempo. Pode indicar, por exemplo, o número
de revoluções de um determinado sistema (ciclos, voltas, oscilações etc.).
A frequência é o inverso do período. Sua unidade, no SI, é o hertz (Hz) e a uni-
dade do período é o segundo. A fórmula dessa grandeza é:
f = 1 / T
f é a frequência (Hz) e T é o período (s).
Na figura 70, vemos duas ondas com diferentes frequências. Como a onda com
o maior número de repetições por unidade de tempo possui a maior frequência, verifica-se que a onda verde sofre maior variação do seu sinal periódico dentro do
intervalo de 1 segundo do que a vermelha. Enquanto a frequência da verde é de
4 Hz, a frequência da vermelha é de 1 Hz (oscilações por segundo).
Freq. 2
Freq. 1
Freq = 1.0
Freq = 4.0
1
1 2
0.5
0.5 1.5
-0.5
-1
0
0
Thiago Rocha (2012)
Figura 70 -  Duas ondas com frequências diferentes
Um dos parâmetros mais importantes usados na eletrônica é a frequência dos
sinais, que é uma função do tempo. Se o sinal é periódico, chama-se frequência o
número de vezes que ele se repete em um intervalo de tempo fixo.
Os elementos condutores de frequência vão dos fios comuns e dos cabos co-
axiais, que diminuem as perdas, até os guias de onda, próprios de frequências
muito altas do transmissor à antena, ou desta ao receptor.

108. ELETROELETRÔNICA APLICADA 106
Normalmente, os fenômenos ondulatórios, tais como o som ou ondas eletro-
magnéticas, obedecem a funções matemáticas periódicas. Essa característica das
ondas é importante, principalmente para a determinação do timbre de um som
ou para aplicações de
modulação
5
.
Vejamos as formas de ondas básicas:
Senoidal: A onda senoidal, ou sinusoidal, obedece a uma função seno ou cos-
seno, e é a forma de onda mais simples. Na eletrônica, é utilizada como onda

portadora
6
na maior parte das modulações de rádio.
Senoidal
Thiago Rocha (2012)
Figura 71 -  Onda senoidal
Quadrada: forma de onda caracterizada pela alternância entre um estado de
amplitude nula e outro estado de amplitude máxima, sendo que cada um desses
estados tem duração igual. Em informática, as ondas quadradas, retangulares ou
trens de pulso são utilizadas para a transmissão serial de informações em redes
de computadores.

Quadrada
Thiago Rocha (2012)
Figura 72 -  Onda quadrada
Triangular: é caracterizada por uma ascendência linear até a amplitude máxi-
ma da onda, seguida imediatamente por uma descendência linear até a amplitu- de mínima. São usadas como frequência intermediária de controle na modulação por largura de pulso, principalmente em acionamentos elétricos.
6 Portadora
A onda portadora é um sinal
senoidal caracterizado por
três variáveis: amplitude,
frequência e fase.

109. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 107
Triangular
Thiago Rocha (2012)
Figura 73 -  Onda triangular
Dente de serra: Nos casos extremos em que os tempos de subida ou de desci-
da de uma onda triangular são iguais a zero, temos ondas dente de serra, descen-
dentes ou ascendentes, respectivamente. As aplicações são semelhantes às das
ondas triangulares.

Thiago Rocha (2012)
Dente de
Serra
Figura 74 -  Onda dente de serra
VOCÊ
SABIA?
A frequência é um fenômeno muito utilizado nos siste-
mas de transmissão de dados, como telecomunicações,
transmissões via satélite e internet.
Nesta aula, aprendemos um pouco mais sobre a frequência. Você pôde per-
ceber que ela está presente em nosso cotidiano, nos aparelhos eletrônicos que
utilizamos constantemente.
3.1.10 CIRCUITOS ELÉTRICOS
Você já ouviu falar sobre circuitos elétricos de uma maneira geral, certo? Sim-
plificadamente, circuito elétrico ou rede elétrica é o conjunto de interconexões
de elementos elétricos em um caminho fechado, de forma a permitir a passagem
da corrente elétrica continuamente.
Um circuito, o mais simples possível, é constituído de uma fonte de tensão (uma
bateria, por exemplo) e uma lâmpada. Esses dois elementos podem ser interconec-
tados com cabos condutores, a fim de permitir a passagem de corrente elétrica.
Os elementos de circuitos podem ser representados por um modelo do seu
comportamento, descrito em termos da corrente e da tensão nos terminais do

110. ELETROELETRÔNICA APLICADA 108
elemento. A partir da descrição dos elementos elétricos, podemos descrever for-
mas de interconectá-los em um circuito, para então descrever o comportamento
global do circuito.
+-
Thiago Rocha (2012)
Figura 75 -  Circuito elétrico simples
Elementos de circuitos passivos e ativos:
a) Elementos passivos: são aqueles que absorvem energia, como por exem-
plo os resistores, que dissipam energia em forma de calor (efeito Joule);
b) Elementos ativos: são aqueles capazes de liberar energia ou, em outras
palavras, são capazes de gerar energia. Exemplos: baterias e geradores.
Elementos básicos presentes em circuitos elétricos:
a) Fontes: são elementos de circuito construídos para fornecer energia. Uma
fonte pode ser, por exemplo, um gerador de tensão ou corrente;
b) Resistores: são elementos passivos que possuem uma determinada re-
sistência, ou seja, dissipam potência em forma de calor irreversivelmente,
quando atravessados por uma corrente elétrica;
c) Capacitores e indutores: são elementos ativos de um circuito, capazes
de armazenar energia na forma de campo elétrico (capacitores) ou campo
magnético (indutores).
CIRCUITOS ELÉTRICOS – DEFINIÇÕES
Curto-circuito: um fio, com tensão zero sobre ele (figura 76 - a) ou, analoga-
mente, um resistor de resistência R = 0 (76 - b), independentemente da passagem
da corrente através do mesmo, é definido como um curto-circuito.

111. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 109

I
V = 0
(a) (b)
V = 0
R= 0
I
Thiago Rocha (2012)
Figura 76 -  Curto-circuito
Circuito aberto: é aquele onde não há fluxo de corrente (ou i = 0), pois há uma
interrupção da continuidade do circuito (figura 77 - a). Essa descontinuidade no
circuito pode ser entendida como uma resistência infinita (figura 77 - b).

I = 0
V 
(a) (b)
V 
R = ∞
I = 0
Thiago Rocha (2012)
Figura 77 -  Circuito aberto
V
Nó
Malha
Ramo
R 2
R
4
R
8
R
1
R
3
R
5
R
6
R
7
Thiago Rocha (2012)
Figura 78 -  Nó, ramo e malha
Nó: junção na qual dois ou mais elementos do circuito têm uma conexão co-
mum, ou seja, é uma junção de condutores compostos por fios ideais (figura 78). Pode ser entendido também como um ponto onde há uma divisão de corrente.

112. ELETROELETRÔNICA APLICADA 110
Ramo: caminho que liga dois nós (figura 78), ou seja, pode ser composto de
um único componente ou um grupo de componentes, tais como resistências que
estão ligadas entre dois nós.
Malha: caminho fechado, no qual o último nó coincide com o primeiro (figura
78), ou seja, é uma passagem através de uma série de nós finalizando no nó de
partida, sem encontrar um mesmo nó mais de uma vez.
Circuito em série: é aquele em que dois ou mais componentes do circuito
unem-se em um único nó (por exemplo, quando conectamos duas pilhas em sé-
rie). Fazendo uma analogia ao caso de resistores conectados em série, é um circui-
to onde a corrente que flui em todos os resistores do circuito é a mesma. A tensão
que está sobre cada resistor depende do seu valor de resistência (lembrar-se da
Lei de Ohm, V =R X I).
A BI Nó Nó
1mA
1kfi
R
1
9v
2kfi
R
2
6kfi
R
3
1v 2v 6v
Thiago Rocha (2012)
Figura 79 -  Circuito em série
Circuito paralelo: é aquele em que dois ou mais componentes do circuito
unem-se para formar um novo nó. Este pode estar dividindo ou agregando al-
gum valor, por exemplo, duas resistências em paralelo dividem a corrente, e duas
baterias em paralelo somam suas capacidades de corrente (desde que tenham o
mesmo valor de tensão) e permanecem com a mesma tensão. Fazendo uma ana-
logia ao caso de resistores conectados em paralelo, é um circuito onde a tensão
sobre todos os resistores do circuito é a mesma. A corrente que flui através de
cada resistor depende do seu valor de resistência (Lei de Ohm).
A
B
I
t
I
1
R
2
R
112v
I
2
I
3
R
3
Thiago Rocha (2012)
Figura 80 -  Circuito paralelo

113. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 111
Circuito simples: um circuito simples que todos temos em casa é a lâmpada.
Ao acionar a chave (interruptor), a lâmpada acende e temos um circuito elétrico
fechado. Como é um circuito simples, tem um único nó.
Circuito composto: circuito que tem dois ou mais nós, como por exemplo
uma casa com várias lâmpadas e tomadas. Cada vez que um circuito deste é fe-
chado, cria-se um novo nó, ou seja, cria-se mais um divisor de corrente. Fazendo
um comparativo com um computador, fechamos um novo nó à fonte do compu-
tador quando conectamos um HD (disco rígido), pois ele vai passar a consumir da
fonte e teremos uma nova divisão no circuito.
CIRCUITOS ELÉTRICOS – LEIS APLICÁVEIS
Há uma série de leis que se aplicam a circuitos elétricos. Entre elas, temos:
Leis de Kirchhoff:
a) Lei das Correntes ou Lei dos Nós (LKC): a soma algébrica das correntes
que entram num nó qualquer é igual à soma de todas as correntes que
saem do nó, ou seja, é zero para todos os instantes de tempo. Isso pode ser
afirmado devido ao fato de um nó não acumular carga;
b) Lei das Tensões ou Lei das Malhas (LKT): a soma algébrica de todas as
tensões geradas em um caminho fechado (malha), menos a soma de todas
as tensões consumidas nesse mesmo caminho fechado, é igual a zero.
Lei de Ohm: a tensão sobre um resistor é igual ao produto da resistência pela
corrente que flui através do mesmo (V = R x I).
Teorema de Thévenin: qualquer circuito elétrico formado por fontes de ten-
são, fontes de correntes e resistores com dois terminais possui um circuito equi-
valente formado por uma fonte de tensão em série com um resistor.
Teorema de Norton: qualquer circuito elétrico formado por fontes de tensão,
fontes de correntes e resistores com dois terminais possui um circuito equivalen-
te formado por uma fonte de corrente em paralelo com um resistor.
Neste tópico, aprendemos que os circuitos elétricos são um conjunto de ca-
minhos que permitem a passagem da corrente elétrica. Esses circuitos, presentes
em nosso cotidiano – nas instalações em nossas casas e no trabalho –, são forma-
dos por elementos elétricos, que podem ser ativos ou passivos. Para o estudo de
circuitos elétricos, existem definições e leis aplicáveis.

114. ELETROELETRÔNICA APLICADA 112
3.1.11 MONTAGEM DE CIRCUITOS ELÉTRICOS
OBJETIVO
Montar circuitos elétricos.
MATERIAIS
a) Uma matriz de contato (protoboard).
b) Bateria de 9 V.
c) Resistores (dois de 120 Ω, dois de 120 KΩ e dois de 1,2 KΩ).
d) Fios para conexão.
Note que os resistores não têm polaridade, ou seja, não importa o lado que
você monte, ele vai funcionar perfeitamente. Para as baterias, porém, existe um
lado correto para o perfeito funcionamento.
PROCEDIMENTO
Dreamstime e Minipa (2012)
Figura 81 -  Resistores, matriz de contato e baterias

115. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 113
a) Monte um circuito ligando apenas um resistor de 120 KΩ, conforme dese-
nho abaixo. Qual a corrente e qual a tensão sobre o resistor?
Thiago Rocha (2012)
Figura 82 -  Circuito com resistor de 120 KΩ
Resposta: corrente de 7,5 mA, tensão de 9 V.
b) Monte um circuito ligando dois resistores em série de 120 Ω, conforme
desenho abaixo. Qual a corrente e qual a tensão sobre cada resistor?

Thiago Rocha (2012)
Figura 83 -  Circuito com dois resistores de 120 Ω em série

Resposta: corrente de 37,5 mA, tensão de 4,5 V para cada resistor.
c) Monte um circuito ligando dois resistores em série, um de 120 Ω e outro de 120 KΩ, conforme desenho abaixo. Qual a corrente e qual a tensão sobre
cada resistor?
Thiago Rocha (2012)
Figura 84 -  Circuito com dois resistores em série, um de 120 Ω e outro de 120 KΩ
Resposta: corrente de 6,82 mA e tensão de 0,82 V no resis -
tor de 120 Ω e de 8,18 V no resistor de 120 KΩ.

116. ELETROELETRÔNICA APLICADA 114
d) Monte um circuito ligando quatro resistores em série, dois de 120 Ω e dois
de 120 KΩ, conforme desenho abaixo. Qual a corrente e qual a tensão sobre
cada resistor?
Thiago Rocha (2012)
Figura 85 -  Circuito com quatro resistores em série, dois de 120 Ω e dois de 120 KΩ.
Resposta: corrente de 3,41 mA e tensão de 0,41 V nos resis -
tores de 120 Ω e de 4,09 V nos resistores de 120 KΩ.
e) Monte um circuito ligando dois resistores de 120 Ω em paralelo. Qual a cor-
rente e qual a tensão sobre cada resistor?
Thiago Rocha (2012)
Figura 86 -  Circuito com dois resistores de 120 Ω em paralelo
Resposta: corrente de 75 mA para cada resis -
tor, tensão de 9 V em ambos os resistores.
f) Monte um circuito ligando dois resistores de 1,2 kΩ em paralelo. Qual a cor-
rente e qual a tensão sobre cada resistor? Resposta: corrente de 7,5 mA
para cada resistor, tensão de 9 V em ambos os resistores.
Thiago Rocha (2012)
Figura 87 -  Circuito com dois resistores de 1,2 KΩ em paralelo
Resposta: corrente de 75 mA para cada resis -
tor, tensão de 9 V em ambos os resistores.

117. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 115
g) Monte um circuito ligando em paralelo quatro resistores (dois de 120 Ω e
dois de 120 KΩ). Qual a corrente e qual a tensão sobre cada resistor?
Thiago Rocha (2012)
Figura 88 -  Circuito com dois resistores de 120 Ω e dois 120 KΩ em paralelo
Resposta: corrente de 7,5 mA para os resistores de 120 KΩ e de
75 mA para os de 120 Ω, tensão de 9 V em todos os resistores.
h) Monte um circuito fazendo uma ligação em série e paralelo dos resistores
(120 Ω + 120 KΩ // 120 Ω + 120 KΩ), conforme o desenho. Qual a corrente e
qual a tensão sobre cada resistor?
Thiago Rocha (2012)
Figura 89 -  Circuito em série, formado por dois circuitos com resistores 120 Ω e 120 KΩ em paralelo
Resposta: corrente de 13,6 mA total, 6,8 mA para cada resistor de 120 Ω em paralelo e 6,8 mA para cada resis -
tor de 120 KΩ em paralelo; tensão de 0,82 V para os de 120 Ω e tensão de 8,18 V para os resistores de 120 KΩ.
3.1.12 AMPERÍMETROS E VOLTÍMETROS
Os instrumentos de medição sempre foram uma necessidade da ciência. Medi-
das precisas possibilitam resultados adequados para as atividades humanas.
Medir significa comparar algo com um padrão já estabelecido. A esse padrão
chamamos de unidade daquela grandeza. O ato de medir significa estabelecer, com precisão, quantas vezes o padrão encontra-se repetido na unidade medida.
No Brasil, o sistema oficial de medida é o Sistema Internacional (SI).
Neste tópico, vamos conhecer instrumentos que permitem medir as grande-
zas elétricas.

118. ELETROELETRÔNICA APLICADA 116
GALVANÔMETRO
Tanto o amperímetro como o voltímetro são baseados em um aparelho deno-
minado galvanômetro. Vamos conhecer com maiores detalhes os princípios de
funcionamento desse instrumento.
O galvanômetro mais comum é aquele chamado de bobina móvel: consiste
de uma bobina de fio muito fino que é montada sobre um eixo móvel, e colocada
entre os polos de um ímã fixo. A figura 90 ilustra o esquema básico.
Quando há circulação de corrente elétrica pela bobina, o campo magnético
formado interage com o campo do ímã, fazendo a bobina girar e, por consequên-
cia, movendo um ponteiro, ou agulha, sobre uma escala graduada.
Como o movimento do ponteiro ou agulha é proporcional à corrente elétrica
que circula na bobina, o valor da corrente é indicado na escala graduada. Anexan-
do outros circuitos específicos, o galvanômetro pode ler outras grandezas elétri-
cas, como tensão contínua, tensão alternada, resistência, potência etc.

escala
ponteiro
bobina
móvel
imã
permanente
N S
Thiago Rocha (2012)
Figura 90 -  Galvanômetro de bobina móvel
AMPERÍMETRO ANALÓGICO
O amperímetro, como o nome sugere, é um instrumento utilizado para medir
correntes elétricas. Na versão analógica, é constituído basicamente por um galva-
nômetro e um resistor em paralelo à bobina. A figura 91 mostra um amperímetro
analógico e sua estrutura interna.

119. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 117
Dreamstime (2012)

Figura 91 -  Amperímetro analógico
AMPERÍMETRO DIGITAL
Como o analógico, o amperímetro digital também faz medições de corrente
elétrica. Porém, este difere na forma construtiva: no lugar do galvanômetro, te-
mos circuitos conversores analógico-digitais para medir a corrente, e o resultado
é mostrado num display de cristal líquido, em vez de existir o deslocamento de
um ponteiro ou agulha. A figura 92 mostra um amperímetro digital.
Visus (2012)
Figura 92 -  Amperímetro digital
MEDINDO CORRENTE COM O AMPERÍMETRO
Tanto amperímetros analógicos como digitais, para efetuar a medição de cor-
rente em um circuito, devem ser corretamente posicionados. Para realizar a medi- ção, é necessário interromper o circuito elétrico, pois o amperímetro deve ser insta-
lado em série com a carga da qual desejamos conhecer o valor do fluxo de corrente.

120. ELETROELETRÔNICA APLICADA 118
Uma vez que o amperímetro é colocado em série ao circuito cuja corrente se
deseja medir, esse resistor deve ter uma baixa resistência elétrica. Desse modo,
a maior parte da corrente elétrica é desviada para o resistor, e a parte restante
passa pela bobina, movendo o ponteiro. Quanto maior a corrente que passa pela
bobina, maior será o giro descrito pelo ponteiro.
A figura 93 ilustra como devemos montar o circuito para medição de corrente
com o amperímetro digital. Observe que temos uma bateria e um resistor de carga. O
circuito é interrompido e as pontas de prova do amperímetro são instaladas em série.
Denis Pacher (2012)

Figura 93 -  Medindo corrente com o amperímetro digital
AMPERÍMETRO TIPO ALICATE
O amperímetro tipo alicate, geralmente do tipo digital (modelos analógicos
também existem), é um instrumento utilizado para medir correntes elétricas de
alto valor. Neste caso, não há a necessidade de “interromper” o circuito elétrico, o
que garante a segurança do operador quando realiza a medição. Ainda, a medi-
ção pode ser feita com o condutor ligado, sem a necessidade de desligar o equi-
pamento para verificar a corrente. A figura 94 mostra um amperímetro deste tipo.

Dreamstime (2012)
Figura 94 -  Amperímetro digital tipo alicate

121. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 119
Para medir corrente com este tipo de amperímetro, basta abrir as pontas do ali-
cate e colocá-lo no entorno do fio onde circula a corrente elétrica. Neste caso, a me-
dição é realizada medindo a força do campo magnético gerado pela corrente elé-
trica que circula no fio condutor. A figura 95 ilustra a utilização deste amperímetro.
Fonte Carga
Posicionando o alicate
em volta do fo condutor
Denis Pacher (2012)

Figura 95 -  Medindo corrente com o amperímetro tipo alicate
VOLTÍMETRO ANALÓGICO
O voltímetro é um instrumento utilizado para medir tensões elétricas. Na ver-
são analógica, é constituído basicamente por um galvanômetro e um resistor em
série com a bobina. A figura 96 mostra um voltímetro analógico e sua estrutura
interna.
Dreamstime (2012)
Figura 96 -  Voltímetro analógico

122. ELETROELETRÔNICA APLICADA 120
VOLTÍMETRO DIGITAL
Como o analógico, o voltímetro digital também faz medições de tensão elé-
trica; porém, há diferenças na forma construtiva. No lugar do galvanômetro e do
resistor em série, temos circuitos conversores analógico-digitais para medir a ten-
são, e o resultado é mostrado num display de cristal líquido, em vez de existir o
deslocamento de um ponteiro ou agulha. A figura 97 mostra um voltímetro digital.
Dreamstime (2012)
Figura 97 -  Voltímetro digital
MEDINDO TENSÃO COM O VOLTÍMETRO
Tanto voltímetros analógicos como digitais devem ser posicionados em para-
lelo com a carga a ser medida, ou seja, aquela da qual desejamos conhecer o valor da tensão. A tensão vista no instrumento é uma medida da diferença de potencial
entre os dois terminais do componente. A figura 98 ilustra esta situação.
Denis Pacher (2012)
Figura 98 -  Medindo tensão com o voltímetro digital
Neste tópico, conhecemos o amperímetro e o voltímetro. Percebemos que a
principal diferença entre eles é que o amperímetro deve ser colocado em série ao

123. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 121
circuito cuja corrente se deseja medir. Já o voltímetro é colocado em paralelo ao
circuito cuja tensão se deseja medir. Ainda, vimos que existem amperímetros e
voltímetros analógicos e digitais.
SAIBA
MAIS
Para saber mais a respeito de instrumentos de medida,
acesse <www.ufrgs.br/eng04030/aulas/teoria/cap_01/
instrume.htm>.
3.1.13 MULTÍMETRO
Imagine um radinho de pilha, um leitor de DVD e um MP3 player. São três equi-
pamentos separados fazendo funções diferentes. Agora, junte os três num único aparelho. Suas funções lembram um minisystem, o qual unifica funções individu-
ais em um único equipamento.
O multímetro, conhecido também como multiteste, é um “minisystem” da ele-
troeletrônica. Nele, podemos experimentar na prática as três grandezas da Lei de Ohm, e ainda testar vários componentes eletrônicos, como transistores, resisto-
res, transformadores, capacitores e diodos, entre outros.
Podemos realizar todos esses testes, pois dentro dele encontra-se um amperí-
metro, que serve para medir corrente elétrica, um voltímetro para medir tensão e
um ohmímetro para medir resistência.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DO MULTÍMETRO
Multímetros podem ser digitais, analógicos, portáteis, de bancada, de tela
gráfica, de alicate etc. A grande diferença entre os analógicos e os digitais é a
precisão. A leitura em um multímetro analógico pode sofrer influência do ângulo
de visão da leitura do ponteiro e da escala, já que no visor são impressas todas
as grandezas para leitura. No digital, em contrapartida, você visualiza apenas os
números e não precisa ficar multiplicando para chegar à escala desejada.

124. ELETROELETRÔNICA APLICADA 122
Dreamstime (2012)
Figura 99 -  Tipos de multímetro disponíveis
O preço de um multímetro pode variar devido às características do aparelho
desejado. Os digitais e a maioria dos analógicos necessitam de pilha ou bateria
para medir algumas grandezas, como, por exemplo, a resistência.
FUNCIONAMENTO DAS MEDIÇÕES
Para medir a corrente, devemos abrir o circuito e colocar o multímetro em sé-
rie com o elemento a ser medido, e depois ligar o circuito. Não confunda corrente
com tensão, isso pode queimar seu equipamento.
O
M
mA
20v
R
2
R
1
1
2
Denis Pacher (2012)
Figura 100 -  Medindo corrente com o multímetro

125. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 123
Para medir a tensão, devemos colocar o multímetro em paralelo com o circuito
ou elemento a ser medido. Para verificar a tensão contínua, devemos escolher a
escala com o símbolo V-, com as iniciais DCV ou VDC. A tensão alternada é repre-
sentada por V~, com as iniciais ACV ou VAC.
O
M
V
20v
R
2
R
1
Denis Pacher (2012)

Figura 101 -  Medindo tensão com o multímetro
FIQUE
ALERTA
Cuidado ao medir tensão, pois o circuito estará energizado.

A resistência deve ser medida fora do circuito, isto é, deve-se desconectar o
resistor do circuito para medi-la. Com as pontas de testes conectadas nos termi-
nais “COM” e “V/ohms”, e com o botão seletor na função “ohms”, faça a medição
colocando as pontas de teste nos terminais do resistor. É importante que você
desligue o circuito antes de realizar medições para não danificar o multímetro.
Se o multímetro marcar zero na escala de resistência, significa que o resistor
possui a continuidade ideal; caso marque infinito (∞), está aberto, ou seja, rompido.
O
M
Kfi
Denis Pacher (2012)
Figura 102 -  Medindo resistência com o multímetro

126. ELETROELETRÔNICA APLICADA 124
MULTÍMETRO ANALÓGICO
O multímetro analógico possui um único ponteiro, que está montado em uma
bobina. Essa bobina fica no meio de um campo magnético gerado por um ímã. Ao
passar uma corrente elétrica pela bobina, o ponteiro movimenta-se da esquerda
para a direita. A posição de descanso do ponteiro é a esquerda, onde fica a indi-
cação de infinito (∞). Caso estejamos medindo algo e o ponteiro deslocar-se para
a esquerda, estamos medindo com a polaridade invertida. Devemos então trocar
as pontas de posição. A ponta vermelha é colocada no polo positivo e a ponta
preta, no negativo.
Como em uma balança doméstica, é necessário ajustar o ponteiro com a po-
sição do infinito para ter maior precisão na medição. Faça esse ajuste somente se
for preciso.
Dune (2012)
Figura 103 -  Multímetro analógico
MULTÍMETRO DIGITAL
O multímetro digital possui um display para mostrar o valor da medição. Em
comparação com o multímetro analógico, o digital possui maior precisão por
possuir dígitos decimais.
Como no analógico, na maioria dos multímetros digitais existe uma chave se-
letora para a escolha da grandeza e da escala a ser medida. Existem alguns mo-
delos em que a seleção da escala é automática e não necessita a escolha manual:
são chamados de auto range (autoescala). Esses multímetros possuem apenas a
seleção das grandezas como corrente, tensão e resistência.

127. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 125
Dreamstime (2012)
Figura 104 -  Multímetro digital
OUTRAS MEDIÇÕES COM O MULTÍMETRO
Tanto multímetros analógicos como digitais podem ser usados para medições
em componentes eletrônicos.
TESTANDO DIODOS E TRANSISTORES
O teste de diodos com um multímetro na escala de resistência é muito comum.
Em geral, usamos a escala R x 10 ou R x 1. Conforme a figura 105 (a), a resistência
é baixa na polarização direta e alta na polarização inversa.

NPNR baixo
(a)
(b)
(c)
R alto
PNP
B
E
C
B
E
C
CΩ
CΩ
Thiago Rocha (2012)
Figura 105 -  Testando diodos, equivalência com transistores

128. ELETROELETRÔNICA APLICADA 126
Para efeito apenas de teste, um transistor bipolar pode ser considerado equi-
valente a dois diodos ligados em antiparalelo. Na figura 105 (b) há a equivalência
para o tipo NPN e em 105 (c), para o tipo PNP.
Considerando a equivalência para o tipo NPN, as junções emissor/base e cole-
tor/base estão diretamente polarizadas e, portanto, têm resistência baixa, como
mostra a figura 106.
CΩ
CΩ
R baixo
R baixo Transistor NPN
E
B
C
R alto
CΩ
Thiago Rocha (2012)
Figura 106 -  Testando transistor NPN
A figura 107 mostra as junções emissor/base e coletor/base inversamente po-
larizadas. A resistência deve ser alta para ambas. Na medição entre coletor e emis-
sor, a resistência deve ser alta nos dois sentidos.
CΩ
CΩ Transistor NPN
E
B
C
R alto
R alto
R alto
CΩ
Thiago Rocha (2012)
Figura 107 -  Testando transistor NPN
O transistor PNP tem as medições inversas ao NPN. A figura 108 mostra as
junções coletor/base e emissor/base inversamente polarizadas.

129. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 127

CΩ
CΩ Transistor PNP
E
B
C
R alto
R alto
R alto
CΩ
Thiago Rocha (2012)
Figura 108 -  Testando transistor PNP
No transistor PNP da figura 109, as junções coletor/base e emissor/base estão
diretamente polarizadas, resultando em um baixo valor de resistência.
CΩ
CΩ Transistor PNP
E
B
C
R alto
R baixo
R baixo
CΩ
Thiago Rocha (2012)
Figura 109 -  Testando transistor PNP
A resistência entre coletor e emissor é alta nos dois sentidos, da mesma forma
que no transistor NPN.
FIQUE
ALERTA
Faça uma verificação periódica nas pilhas e baterias dos
equipamentos eletrônicos, pois elas podem vazar e da-
nificar o equipamento.
Neste tópico, conhecemos que o multímetro é um “minisystem” da eletroe-
letrônica: nele podemos experimentar as três grandezas da Lei de Ohm e testar
vários componentes eletrônicos; vimos a diferença entre multímetros digitais
e analógicos; entendemos como realizar a medição de corrente, tensão e resis-

130. ELETROELETRÔNICA APLICADA 128
tência por meio do multímetro; aprendemos como testar transistores bipolares
com a escala de resistência; e recebemos algumas recomendações sobre o uso
do equipamento, para não danificá-lo e também para não nos machucarmos du-
rante a medição.
3.1.14 OSCILOSCÓPIO
Com a interatividade dos seres humanos cada vez mais crescente, com siste-
mas de informações e comunicações, e a evolução dos equipamentos baseados
em semicondutores, tornou-se imprescindível a utilização de equipamentos ca-
pazes de fornecer de forma visual o comportamento de um sinal em função do
tempo (ZANCHET, 2011).
O osciloscópio pode ser considerado um desses equipamentos. Inventado em
1897 por Ferdinand Braun, tem a finalidade de analisar as variações com o tempo
de intensidade de tensão.
CONCEITO DE OSCILOSCÓPIO Minipa (2012)
Figura 110 -  Osciloscópio
O osciloscópio é um instrumento de medida eletrônico que cria um gráfico
bidimensional visível de uma ou mais diferenças de potencial. O eixo horizontal
do monitor normalmente representa o tempo, tornando o instrumento útil para
mostrar sinais periódicos. O eixo vertical comumente mostra a tensão. O monitor
é constituído por um ponto que periodicamente varre a tela da esquerda para a
direita (ZANCHET, 2011).
Como muitas grandezas físicas são medidas por meio de um sinal elétrico, o
osciloscópio é um instrumento indispensável em qualquer tipo de laboratório e

131. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 129
em situações diversas, como diagnóstico médico, mecânica de automóveis, pros-
pecção mineral etc.
O osciloscópio permite obter os valores instantâneos de sinais elétricos rápi-
dos, a medição de tensões e correntes elétricas e, ainda, frequências e diferenças
de fase de oscilações. É essencialmente constituído por duas partes:
a) Tubo de raios catódicos com tela fluorescente: é um tipo especial de
válvula na qual os elétrons emitidos do cátodo se reordenam num feixe
estreito e aceleram a alta velocidade, antes de se chocarem contra uma tela
recoberta de fósforo. A tela se torna fluorescente no ponto em que o feixe
eletrônico se choca e proporciona assim uma indicação visual para radar,
sonar e rádio, indicadores de direção de televisão;
b) Circuitos eletrônicos: possuem interligações entre diversos componentes
eletrônicos (componente eletrônico é todo dispositivo elétrico que trans-
mite a corrente elétrica através de um condutor ou semicondutor).
Os osciloscópios podem ser classificados como analógicos ou digitais.
Analógico: é um instrumento eletrônico baseado num tubo de raios catódi-
cos (CRT). Um exemplo deste tipo de osciloscópio é visto na figura 111. Aque-
cendo o cátodo, e aplicando uma tensão entre o cátodo e o ânodo, forma-se um
feixe de elétrons, que projetados contra um alvo convertem a energia cinética em
luminosa.
EZDigital (2012)
Figura 111 -  Osciloscópio Analógico.
Digital: são retiradas amostras do sinal original, convertidas em um formato
digital por meio de um conversor analógico/digital. Um exemplo de osciloscópio
digital é mostrado na figura 112.

132. ELETROELETRÔNICA APLICADA 130
Dreamstime (2012)
Figura 112 -  Osciloscópio digital
Ambos têm suas vantagens e desvantagens. Os analógicos são utilizados
quando é importante visualizar variações rápidas de um sinal de entrada em tem-
po real.
Já as vantagens dos osciloscópios digitais são (BONFIN, 2012):
a) visualização e armazenagem do sinal por tempo indefinido;
b) captura de sinais não periódicos e eventos únicos no tempo;
c) visualização do sinal antes do disparo (pre-trigger);
d) processamento matemático do sinal (processadores rápidos de última ge-
ração);
e) possibilita medidas diversas no sinal de forma mais precisa e direta;
f) visualização estática de sinais na tela independentemente de sua frequên-
cia ou repetibilidade.
Os osciloscópios digitais são limitados principalmente pelo desempenho dos
circuitos da entrada análoga e da frequência de amostragem.
3.1.15 UTILIZAÇÃO DE APARELHOS DE MEDIDAS
MATERIAL NECESSÁRIO
a) Bateria 6 V.
b) Lâmpada incandescente 6 V.
c) Pedaços de fio.
d) Matriz de contatos.

133. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 131
e) Barra de terminais.
f) Multímetro Digital.
OBJETIVOS
a) Configurar um circuito elétrico.
b) Medir as quedas de tensão normais no circuito em operação (com multíme-
tro utilizado como voltímetro).
c) Compreender a importância da continuidade de um circuito.
d) Definir circuito aberto e circuito em curto.
e) Utilizar a matriz de contatos.
f) Utilizar a barra de terminais.
Bateria Lâmpada
Thiago Rocha (2012)
Figura 113 -  Diagrama elétrico do circuito a ser montado
Bateria
Lâmpada
Denis Pacher (2012)
Figura 114 -  Circuito elétrico com lâmpada de 6 V
INSTRUÇÕES
Este é o circuito mais simples para realizar experimentos: uma bateria e uma
lâmpada incandescente. Conecte a bateria à lâmpada, como mostrado na figura 78; assumindo que a lâmpada e a bateria estão em boas condições, a lâmpada acen-
derá. Observe que ambas têm a mesma tensão nominal (tensão de operação), 6 V.

134. ELETROELETRÔNICA APLICADA 132
Se houver uma interrupção em qualquer parte do circuito, a lâmpada apagará.
Não importa qual o ponto de desconexão entre os elementos do circuito, haverá
interrupção no fluxo de corrente.
Bateria
Lâmpada
Circuito
aberto
Sem luz!
Denis Pacher (2012)
Figura 115 -  Circuito aberto I

Bateria
Lâmpada
Circuito
aberto
Sem luz!
Denis Pacher (2012)
Figura 116 -  Circuito aberto II
Bateria
Lâmpada
Circuito
aberto
Sem luz!
Denis Pacher (2012)
Figura 117 -  Circuito aberto III
Bateria
Lâmpada
Circuito
aberto
Sem luz!
Denis Pacher (2012)
Figura 118 -  Circuito aberto IV

135. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 133
Usando um multímetro digital ajustado para a escala de tensão CC, meça a
tensão nos terminais da bateria, na lâmpada, e sobre cada fio de ligação. Familia-
rize-se com as tensões normais em um circuito em funcionamento. Consulte os
tópicos sobre voltímetros e multímetros, se necessário.
Depois, abra o circuito, como visto na figura 119, e refaça a medida de tensões
entre os mesmos pontos anteriores e, ainda, sobre o ponto de circuito aberto.
Bateria
Lâmpada
Sem luz!
Denis Pacher (2012)
Figura 119 -  Medindo tensão em um circuito aberto
a) Quais tensões têm o mesmo valor de antes?
b) Quais tensões são diferentes desde que o circuito foi aberto?
c) Qual é a polaridade da queda de tensão no circuito aberto, indicada no multímetro?
Volte a ligar o fio jumper na lâmpada e abra o circuito em outro lugar. Meça
todas as quedas de tensão novamente, familiarizando-se assim com as tensões
de um circuito “aberto”.
Agora, construa o mesmo circuito na matriz de contatos, tomando cuidado
para colocar a lâmpada e os fios na matriz de contatos de tal forma que a continui-
dade seja mantida. Claro que essa não é a única maneira de construir um circuito
numa matriz de contatos.

136. ELETROELETRÔNICA APLICADA 134
Lâmpada
Bateria
Matriz de c ontatos
Denis Pacher (2012)
Figura 120 -  Circuito com matriz de contatos
Vamos criar um curto-circuito na matriz de contatos, conforme o exemplo fei-
to na figura 121.
Bateria
Matriz de c ontatos
Curto
circuito
Sem luz
Denis Pacher (2012)
Figura 121 -  Curto-circuito na matriz de contatos
Um exemplo típico de curto-circuito acidental feito por estudantes não fami-
liarizados com a matriz de contatos é visto na figura 122.

137. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 135
Bateria
Matriz de c ontatos
Sem
luz
Denis Pacher (2012)
Figura 122 -  Curto-circuito na matriz de contatos, feito por pessoa não familiarizada
Aqui não há um fio presente nas ligações a fim de existir um curto-circuito,
mas ainda há um curto nas ligações.
Você é capaz de determinar como as conexões da matriz de contato são dis-
postas para que haja ainda um curto-circuito?
Podemos também construir nosso circuito com a barra de terminais, conforme
a figura 123.

Bateria
Lâmpada
Terminal
Strip
Denis Pacher (2012)
Figura 123 -  Circuito construído com a barra de terminais

138. ELETROELETRÔNICA APLICADA 136
USO DO AMPERÍMETRO (COM MULTÍMETRO)
OBJETIVOS
a) Aprender a medir corrente com um multímetro.
b) Aprender a checar o fusível interno do multímetro.
c) Selecionar a escala de medida apropriada.
O circuito básico anteriormente montado (com lâmpada e bateria de 6 V) é
assumido como disponível para esta prática.
A
Amperímetro
LâmpadaBateria
Denis Pacher (2012)
Figura 124 -  Diagrama elétrico do circuito a ser montado (com amperímetro).

Bateria
Lâmpada
Denis Pacher (2012)
Figura 125 -  Circuito elétrico com lâmpada 6 V, ligado em série a multímetro

139. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 137
Para medir a corrente no circuito, colocamos o multímetro em série, com a
carga, de forma que a corrente elétrica que flui através do circuito também circule
através do amperímetro. Como para medir corrente, precisamos abrir o circuito e
conectar o multímetro. Você deve ter percebido que é mais difícil medir corrente
do que tensão ou resistência.
Na maioria dos multímetros digitais, como o mostrado na figura 125, há um
conector para a ponta de prova, somente utilizado para medir corrente. Então,
cuidado na hora de configurar seu aparelho de medição.
Na configuração de amperímetro, o multímetro não gera queda de tensão no
circuito, ou seja, ele atua como um pequeno pedaço de fio com uma resistência
muito pequena. Por conseguinte, nessa configuração, o multímetro atuará como
um curto-circuito se colocado em paralelo em uma fonte de tensão, conforme
mostrado na figura 126. Caso isso aconteça, haverá um surto de corrente que po-
derá danificar o medidor. Portanto, cuidado.
De qualquer modo, os multímetros têm um fusível de proteção que se abre
caso um excesso de corrente circule em seus terminais.
Bateria
Curto
Circuito
Surto de
corrente
Surto de
corrente
Denis Pacher (2012)
Figura 126 -  Multímetro colocado em paralelo: curto-circuito
Podemos testar se o fusível do multímetro está em boas condições. Basta co-
locar no modo resistência e medir a continuidade através das pontas de prova.
Veja a figura 127.

140. ELETROELETRÔNICA APLICADA 138
Localização do
fusível interno
Pontas de
prova unidas
Baixa r esistência=
fusível bom
Alta resistência=
Denis Pacher (2012)
Figura 127 -  Testando o fusível do multímetro
Utilizando o circuito anterior montado na matriz de contatos, vamos inserir o
multímetro a fim de realizar a medição de corrente.
Lâmpada
Bateria
Matriz de c ontatos
Denis Pacher (2012)
Figura 128 -  Matriz de contatos
Para isso, apenas abra o circuito e insira o multímetro, conectando-o com o
auxílio de fios, ajustado como amperímetro em série no circuito, conforme a fi-
gura 129.

141. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 139
Bateria
Fio
puxado
fora da
matriz 24.70
m
Denis Pacher (2012)
Figura 129 -  Inserindo o multímetro como amperímetro, ligado em série
Para uma bateria de 6 V e uma pequena lâmpada, a corrente do circuito será
na ordem de miliamperes. Medidores digitais frequentemente mostram um pe-
queno “m” no lado direito do display, indicando o prefixo da corrente medida.
Relembrando: mA = 10
-3
A.
O mesmo circuito pode ser construído com a barra de terminais, conforme
podemos ver na figura 130.
Localização do
fusível interno
Pontas de
prova unidas
Baixa r esistência=
fusível bom
Alta resistência=
Denis Pacher (2012)
Figura 130 -  Circuito construído com multímetro na barra de terminais
A corrente mostrada é de 24,7 mA, razoável para uma pequena lâmpada in-
candescente. Se a corrente medida no circuito montado diferir dessa mostrada,
não há problemas. Essa corrente depende da lâmpada utilizada.

142. ELETROELETRÔNICA APLICADA 140
Se a lâmpada não acender quando o multímetro for ligado ao circuito, e o
display mostrar uma leitura muito grande, provavelmente há uma condição de
curto-circuito através do multímetro. Também, se a lâmpada não acender quan-
do o multímetro for conectado no circuito e o display mostrar zero de corrente,
provavelmente o fusível interno esteja queimado. Verifique o estado do fusível
conforme descrito anteriormente e o substitua, se necessário.
3.2 MAGNETISMO E ELETROMAGNETISMO
3.2.1 ELETRIZAÇÃO
Em um átomo, a única alteração que este pode sofrer sem que ocorram rea-
ções de alta liberação e/ou absorção de energia é a perda ou ganho de elétrons.
Naturalmente, os prótons e nêutrons de um átomo não se deslocam nem são
arrancados do núcleo do átomo.
Um corpo é eletricamente neutro quando possui o número de prótons igual
ao de elétrons, ou quando todos os seus átomos são eletricamente neutros, fa-
zendo com que a carga elétrica sobre o corpo seja nula.
Da mesma forma, podemos definir corpos eletrizados positivamente e nega-
tivamente.
Um corpo eletrizado positivamente tem maior número de prótons do que de
elétrons, tornando a carga elétrica sobre o corpo positiva, ou seja, este se torna
um cátion.
Um corpo eletrizado negativamente tem maior número de elétrons do que de
prótons, tornando a carga elétrica sobre o corpo negativa, ou seja, este se torna
um ânion.

Íon positivo
cátion
Íon negativo
ânion
Denis Pacher (2012)
Figura 131 -  Átomos (ou corpos) ionizados

143. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 141
Basicamente, eletrizar um corpo significa tornar diferente o número de pró-
tons e de elétrons (adicionando ou reduzindo elétrons).
Existem três processos de eletrização na natureza, e ocorrem muitas vezes sem
que nós os percebamos. A eletrização é a transferência da carga elétrica entre cor-
pos, e pode acontecer por atrito, por contato ou separação, e por indução.
Atrito
Uma das formas de se eletrizar um corpo é atritá-lo com outro corpo de carac-
terística diferente. Esse processo de eletrização, por atrito, transfere cargas elétri-
cas de um corpo para o outro.
Um exemplo muito simples do processo de eletrização por atrito ocorre quan-
do você esfrega um pente no cabelo e, depois, aproxima-o de pequenos peda-
cinhos de papel picado. Quando atritamos o pente no cabelo, um dos corpos
ganha elétrons, ficando carregado negativamente, enquanto o outro perde elé-
trons, ficando carregado positivamente.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
--
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
- -
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
--
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
--
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
-
1 2
4
65
3
Denis Pacher (2012)
Figura 132 -  Eletrização por atrito
Pratique um pouco:
a) atrite novamente o pente em um pedaço de seda ou feltro e, depois, apro-
xime-o de pedacinhos de papel picado (veja a figura 132);
b) encha um balão, atrite-o em cabelos compridos e depois coloque esse ba-
lão no teto de casa.
Percebeu o efeito de atração que objetos eletrizados possuem?

144. ELETROELETRÔNICA APLICADA 142
O princípio básico da eletrostática afirma que cargas elétricas de mesmo sinal
se repelem e cargas elétricas de sinais opostos se atraem. Corpos eletricamente
neutros são atraídos por corpos carregados com carga de qualquer sinal.
Contato ou separação
Também podemos transferir cargas por contato ou separação. Encostando um
condutor negativo em um condutor neutro, ocorrerá troca de prótons do condu-
tor neutro para o negativo, pois neste estão faltando prótons. Isso ocorrerá até
que as cargas se igualem, tornando os dois condutores com o mesmo potencial
elétrico. Na separação de dois corpos ocorre o mesmo fenômeno.
Neutro
Antes
A B
Depois
A B
Durante
e
A
B
Denis Pacher (2012)
Figura 133 -  Eletrização por contato
Indução
Diferente das duas formas apresentadas acima, na eletrização por indução não
há contato físico entre os corpos. Temos um corpo parado com carga neutra; ao aproximar um corpo com carga negativa, ele fará com que a parte mais próxima
do corpo com carga neutra torne-se positiva, e a parte mais distante se torne ne-
gativa, sem haver contato físico entre eles.
Indutor
AB
IndutorInduzido
AB
Denis Pacher (2012)
Figura 134 -  Eletrização por indução
Quando falamos que um determinado corpo está eletricamente positivo, não
é porque ele recebeu prótons, mas sim porque perdeu elétrons, ficando menos negativo.

145. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 143
3.2.2 CONDUTORES, ISOLANTES E SEMICONDUTORES
Neste tópico, conheceremos o que são os materiais condutores, semicondu-
tores e isolantes, e também veremos alguns exemplos de sua utilização no nosso
cotidiano.
CONDUTORES
São materiais que não oferecem resistência à passagem de corrente elétrica.
Quanto menor for a oposição à passagem de corrente, melhor condutor é o ma-
terial. O que caracteriza o material bom condutor é o fato de os elétrons de va-
lência estarem fracamente ligados ao átomo, encontrando grande facilidade para
abandonar seus átomos e se movimentarem livremente no interior dos materiais.
O cobre, por exemplo, com somente um elétron na camada de valência, tem
facilidade de cedê-lo para ganhar estabilidade. O elétron cedido pode tornar-se
um elétron livre.
Como exemplo de condutores, podemos citar:
a) metais (cobre, alumínio, ferro etc.) e algumas ligas metálicas;
b) grafite;
c) soluções aquosas (de sulfato de cobre, de ácido sulfúrico etc.);
d) água da torneira, água salgada, água ionizada (como, por exemplo, a de
piscinas);
e) corpo humano;
f) ar úmido.
Dreamstime (2012)
Figura 135 -  Fio de cobre

146. ELETROELETRÔNICA APLICADA 144
ISOLANTES
São materiais que possuem uma resistividade muito alta, bloqueando a passa-
gem da corrente elétrica. Os elétrons de valência estão rigidamente ligados aos
seus átomos, sendo que poucos conseguem se desprender deles para se transfor-
mar em elétrons livres.
São exemplos de materiais isolantes:
a) borracha;
b) silicone;
c) vidro;
d) cerâmica;
e) baquelite
7
;
f) mica
8
.
Dreamstime (2012)
Figura 136 -  Tubulação de borracha
SEMICONDUTORES
São materiais que apresentam uma condutividade elétrica intermediária entre
os condutores e isolantes. Comportam-se como condutores ou isolantes, depen-
dendo de vários fatores, tais como campo elétrico ou magnético, pressão, radia-
ção ou a temperatura do ambiente em que se encontra. Os principais materiais
semicondutores utilizados na indústria eletrônica são o germânio
9
(Ge) e o silício
10

(Si), sendo este último o mais utilizado.
7 Baquelite
Resina sintética.
8 Mica
Mineral utilizado como
isolante em equipamentos
para alta tensão.
9 Germânio
Elemento químico de símbolo Ge , número
atômico 32 (32 prótons e
32 elétrons) com massa
atômica 72,6 u.
10 Silício
Elemento químico de símbolo Si, número atômico 14 (14 prótons e 14 elétrons) com massa atômica igual a 28 u.

147. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 145
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 137 -  Componentes semicondutores.
O silício tem quatro elétrons de valência em sua camada mais externa, que
compartilha com outros átomos de silício vizinhos a fim de formar uma órbita
completa de oito elétrons. A estrutura da ligação entre os dois átomos de silício é
tal que cada átomo compartilha um elétron com seu vizinho fazendo uma ligação
muito estável. Como há muito poucos elétrons livres disponíveis para moverem-
-se no cristal de silício, os cristais de silício puro (ou germânio) são, portanto, bons
isolantes, ou ao menos têm valores de resistência muito altos.
Átomos de silício estão arranjados em um padrão simétrico definido, fazendo
deles uma estrutura cristalina sólida. Um cristal de sílica pura (dióxido de silício ou
vidro) é geralmente considerado um cristal intrínseco (que não tem impurezas) e,
por conseguinte, não tem elétrons livres.
Mas simplesmente conectar um cristal de silício a uma fonte de energia não
é suficiente para extrair uma corrente elétrica a partir dele. Para isso, é preciso
criar um polo “positivo” e um polo “negativo” dentro do silício, permitindo que
os elétrons e, portanto, a corrente elétrica, flua para fora do silício. Esses polos são
criados por dopagem do silício com determinadas impurezas.

148. ELETROELETRÔNICA APLICADA 146

Si Si Si
Si
Si
Si
átomo de silício
nº atômico = 14
Ligações
covalentes camada de
valência (m)
elétrons
compartilhados
cristal de silício - rede
um átomo de silício
mostrando 4 elétrons em
sua camada de valência
Thiago Rocha (2012)
Figura 138 -  Cristal de silício
FORMAÇÃO DOS ELEMENTOS TIPO “P” E “N”
Devido à tendência de os materiais semicondutores formarem uma estrutura
simétrica, estes quase não possuem elétrons livres.
A fim de utilizar os materiais semicondutores efetivamente, elementos adicio-
nais são introduzidos nas estruturas cristalinas, denominados “impurezas”.
Essas impurezas são elementos cujos átomos possuem três ou cinco elétrons
na camada de valência. Elas são introduzidas no material semicondutor em pe-
quenas quantidades.
A tendência dos semicondutores de formarem uma estrutura simétrica faz
com que os átomos das “impurezas” se acomodem de tal modo a produzir elé-
trons livres que, por consequência, podem ser deslocados com facilidade.
Formação do material tipo P
Quando a dopagem do material semicondutor (silício ou germânio) é feita
através da introdução de impurezas com três elétrons na camada de valência
(alumínio, índio, boro ou gálio), temos a formação de ligação covalente entre o
material semicondutor e a impureza. Neste caso, numa das ligações covalentes
do semicondutor faltará um elétron, pois o elemento contribuiu com apenas três
elétrons. Assim, o material torna-se apto a receber elétrons (material com carga
positiva), ou seja, pode receber um elétron formando a ligação faltante.

149. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 147

B BSi
Si
Si
Si
átomo de boro
nº atômico = 5
Ligações
covalentes
Elétron
faltante
átomo de
impureza
(boro)
elétrons
compartilhados
Semicondutor Tipo P
um átomo de boro
mostrando 3 elétrons em
sua camada de valência
Thiago Rocha (2012)
Figura 139 -  Semicondutor tipo P
Formação do elemento tipo N
Quando a dopagem do semicondutor é feita com um elemento com cinco elé-
trons na última camada (antimônio, fósforo ou arsênio), também haverá a forma-
ção de ligações covalentes, porém haverá um elétron sobrando, ao contrário do
material tipo P. Esse elétron poderá mover-se pela estrutura com maior facilidade,
portanto temos o material com carga negativa, ou tipo N.
Sb SbSi
Si
Si
Si
átomo de antimônio
nº atômico = 51
Ligações
covalentes elétron
livre
átomo de
impureza
(antimônio)
elétrons
compartilhados
Semicondutor Tipo N
um átomo de antimônio
mostrando 5 elétrons em
sua camada de valência
Thiago Rocha (2012)
Figura 140 -  Semicondutor tipo N

150. ELETROELETRÔNICA APLICADA 148
INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NO SEMICONDUTORES
Nos condutores, com o aumento da temperatura, ocorre um aumento da re-
sistência ao fluxo de corrente elétrica. Já nos semicondutores ocorre o contrário:
um aumento da temperatura ocasiona uma redução na resistência ao fluxo de
corrente elétrica, devido à maior repulsão causada na união dos mesmos.
Temperatura
Condutor
Semi condutor
Resistência
Thiago Rocha (2012)
Figura 141 -  Influência da temperatura nos semicondutores
APLICAÇÕES DOS SEMICONDUTORES
Hoje, a maioria dos popularmente chamados chips
11
(ou circuitos integrados)
e transistores
12
são criados com o silício. Você já deve ter ouvido falar do Vale do
Silício e ter escutado a expressão “economia do silício”. O silício é o coração de
qualquer dispositivo eletrônico (BRIAN, 2011).
Os semicondutores são importantes na fabricação de componentes eletrôni-
cos tais como diodos
13
, transistores e outros de diversos graus de complexidade
tecnológica, como microprocessadores
14
, e nanocircuitos usados em nanotecno-
logia
15
. Portanto, atualmente, o elemento semicondutor é primordial na indústria
eletrônica e na confecção de seus componentes (MALVINO, 1986).
3.2.3 CAMPOS ELÉTRICOS
A principal característica de uma carga elétrica é a sua capacidade de intera-
gir com outras cargas elétricas (atraindo-as ou repelindo-as, dependendo se são
positivas ou negativas). Essa capacidade de interação está relacionada ao campo
elétrico que as cargas geram ao seu redor.
Chama-se campo elétrico de uma carga elétrica a região que a envolve e den-
tro da qual a carga consegue exercer ações elétricas (E-FÍSICA, 2012). Os campos
11 Diodos
Dispositivos ou
componentes eletrônicos
compostos de cristal
semicondutor de silício ou
germânio numa película
cristalina cujas faces opostas
são dopadas por diferentes
gases durante sua formação.
12 Transistores
Componentes eletrônicos utilizados principalmente como amplificadores e
interruptores de sinais
elétricos.
13 Chips
Circuitos integrados, circuitos eletrônicos miniaturizados (compostos principalmente por dispositivos semicondutores), que
têm sido produzidos
na superfície de um
substrato fino de material
semicondutor.
14 Microprocessadores
Popularmente chamados de processadores, são circuitos integrados que realizam as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador.
15 Nanotecnologia
É o estudo de manipulação da matéria numa escala atômica e molecular.

151. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 149
produzem forças e essas forças provocam movimentos ou alterações de movi-
mentos de cargas elétricas (PIETROCOLA).
Qualquer carga elétrica, seja negativa ou positiva, cria no espaço ao seu redor
um campo capaz de atrair ou repelir outras cargas. Em qualquer ponto desse es-
paço, o campo tem intensidade, direção e sentido. Assim, quando uma carga q
2

é colocada próxima a uma carga q
1
, estas interagem entre si por intermédio do
campo elétrico que cada uma delas produz.
F
r
q
1
q
2
Thiago Rocha (2012)
Figura 142 -  Interação entre cargas elétricas q
1
e q
2
O campo elétrico é definido como um vetor com mesma direção do vetor da
força de interação entre a carga geradora Q e a carga de prova q, sendo que o
vetor campo elétrico tem o mesmo sentido da força se q > 0 e sentido oposto ao
da força se q < 0.
q
Q
P
+
+
F
e
Thiago Rocha (2012)
Figura 143 -  Campo elétrico gerado pela carga Q
Para cada ponto P do campo elétrico, podemos medir a ação da carga Q ou das
cargas que criam o campo, associando-se uma grandeza vetorial E, sendo esta o vetor campo elétrico.
A força elétrica, que atua na carga elétrica q colocada no ponto P do campo
elétrico, é o produto do valor da carga q pelo vetor campo elétrico E associado ao
ponto P.

152. ELETROELETRÔNICA APLICADA 150
Quando a carga de prova tem sinal negativo (q < 0), os vetores força e campo
elétrico têm mesma direção, mas sentidos opostos; e quando a carga de prova
tem sinal positivo (q > 0), os vetores força e campo têm mesma direção e sentido.
F
e
F
e
E
E
P
P
q > 0
q < 0
Thiago Rocha (2012)
Figura 144 -  Sentido e direção dos vetores E (campo) e F (força)
Já quando a carga geradora do campo tem sinal positivo (Q > 0), o vetor cam-
po elétrico tem sentido de afastamento das cargas. Quando tem sinal negativo (Q
< 0), tem sentido de aproximação, sendo que isto não varia com a mudança do
sinal das cargas de provas.
E
E
Pd
Pd
Q > 0
Q < 0
Thiago Rocha (2012)
Figura 145 -  Vetor campo elétrico – carga geradora Q
Portanto, campo elétrico é o campo estabelecido em todos os pontos do espa-
ço sob a influência de uma carga geradora de intensidade Q, sendo que qualquer
carga de prova de intensidade q fica sujeita a uma força de interação (atração ou
repulsão) exercida por Q.

153. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 151
Linhas de Força
O campo elétrico de uma
carga positiva isolada
O campo elétrico de uma
carga negativa isolada
+ -
Thiago Rocha (2012)
Figura 146 -  Campo elétrico de cargas isoladas
1 2
+ ++-
Thiago Rocha (2012)
Figura 147 -  Cargas de sinais opostos (1) e sinais iguais (2)
As linhas que saem ou entram nas cargas são chamadas de linhas de força. Elas
auxiliam na representação do espalhamento do campo elétrico. Nas regiões onde
as linhas estão mais próximas, o campo elétrico é mais intenso; e naquelas onde
estão mais afastadas, o campo elétrico é menos intenso.
LINHAS DE FORÇA
Representam geometricamente a presença de campos elétricos. São linhas
que tangenciam os vetores campo elétrico resultantes em cada ponto. Logo, nun-
ca se cruzam. Por convenção, as linhas de força têm a mesma orientação do vetor
campo elétrico. Portanto, campos gerados por cargas positivas têm linhas de for-
ça divergentes (sentido de afastamento) e campos gerados por cargas elétricas
negativas têm linhas de força convergentes (sentido de aproximação).

154. ELETROELETRÔNICA APLICADA 152
Quando se trabalha com cargas geradoras sem dimensões, as linhas de força
são representadas radialmente.
Campos gerados por cargas positivas têm
linhas de força divergentes
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 148 -  Campo gerado por carga positiva
Campos gerados por cargas negativas têm
linhas de força convergentes
–
Thiago Rocha (2012)
Figura 149 -  Campo gerado por carga negativa
DENSIDADE SUPERFICIAL DE CARGAS
Um corpo em equilíbrio eletrostático pode ser caracterizado por sua densi-
dade superficial média de cargas σ
m
, que é o resultado do quociente da carga
elétrica Q, pela área de sua superfície A. Sua unidade no SI é o C/m².
Para cargas negativas, a densidade superficial média de cargas também é ne-
gativa, pois a área sempre é positiva.

155. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 153
O termo médio é utilizado, pois as cargas elétricas dificilmente se distribuem
uniformemente por toda a superfície de um corpo. Assim, pode-se deduzir que o
módulo dessa densidade é inversamente proporcional ao seu raio de curvatura,
ou seja, objetos pontiagudos eletrizados têm maior concentração de carga em
sua extremidade (ponta).
CAMPO ELÉTRICO UNIFORME (CEU)
Um campo elétrico é uniforme em uma dada região quando suas linhas de
força são paralelas e igualmente espaçadas umas das outras. Por consequência,
seu vetor campo elétrico nesta região
tem, em todos os pontos, mesma inten-
sidade, direção e sentido.
A forma mais simples de se obter um campo elétrico uniforme é utilizando
duas placas condutoras planas e iguais. Desde que as placas sejam postas para- lelamente, com cargas de mesma intensidade, porém de sinal oposto, o campo
elétrico gerado entre elas será uniforme.
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
E
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 150 -  Campo elétrico uniforme

156. ELETROELETRÔNICA APLICADA 154
3.2.4 POTENCIAL ELÉTRICO
Para entender de maneira mais simples a ideia de como o potencial elétrico se
transforma em energia elétrica, vamos tomar como exemplo similares mecânicos
dessas grandezas.
Em usinas hidrelétricas, as águas represadas, enquanto em repouso, possuem
energia potencial gravitacional, que é diretamente proporcional às massas de
água disponíveis. Quando as comportas são abertas, essa energia potencial se
transforma em energia cinética, sendo transferida para as turbinas na forma de
energia mecânica.
De modo análogo, o potencial elétrico em um ponto está associado às intera-
ções capazes de colocar uma carga elétrica em movimento.
CONCEITO DE POTENCIAL ELÉTRICO
Considere um campo elétrico uniforme de intensidade E, com os pontos a e b
e uma carga positiva q, como visto na figura 151.
E
a
q
F b
b’
V
a
V
b
X
a
X
b
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 151 -  Campo elétrico uniforme
A diferença de potencial elétrico V entre esses dois pontos é determinada pela
razão entre o trabalho necessário para deslocar a carga q de a até b, ou seja:

157. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 155
Usualmente, V
a
é considerado um potencial de referência e de valor nulo (na
maior parte dos casos, a superfície da Terra é essa referência). Desta forma, a dife-
rença de potencial pode ser reescrita na forma da equação:
Ainda considerando a figura 151, temos a força F e o deslocamento X na mes-
ma direção. Então, o trabalho é igual ao produto dos módulos da força e deslo- camento:
De acordo com a definição de campo elétrico (E), a força exercida em uma
carga q é dada por:
O sinal negativo nos indica que a força F tem direção oposta à do campo elé-
trico E, conforme pode ser visto na figura 151. Então, combinando as equações anteriores, chega-se à seguinte fórmula:
Simplificando, podemos escrever a equação de campo elétrico da seguinte
maneira:

158. ELETROELETRÔNICA APLICADA 156
Temos, ao final:
A unidade de campo elétrico pode ser volt por metro (V/m), a preferida na
prática.
Da dedução, verifica-se que o sinal negativo indica que o vetor campo elétrico
aponta na direção em que o potencial elétrico diminui.
É possível demonstrar que, quando o campo elétrico é uniforme, o trabalho
para deslocar a carga de a até b é igual ao trabalho para deslocar de a até b’.
Generalizando esse fato e considerando o campo elétrico no espaço, conclui-
mos que superfícies com o mesmo potencial (equipotenciais) são planos perpen-
diculares à direção do campo, no caso de campo elétrico uniforme.
A
r
-
Thiago Rocha (2012)
Figura 152 -  Superfícies esféricas concêntricas em corte (campos elétricos)
Para campos elétricos não uniformes, a determinação de superfícies equipo-
tenciais, em geral, exige procedimentos matemáticos mais complexos.
Especificamente no caso do campo elétrico de uma carga puntiforme, a si-
metria sugere que são superfícies esféricas concêntricas, conforme indicado em
corte na figura 152.
De qualquer modo, deve-se sempre lembrar que superfícies equipotenciais e
linhas de força são ortogonais entre si.

159. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 157
Analisando novamente o caso da carga puntiforme, podemos demonstrar que
o potencial elétrico de uma superfície equipotencial de raio r é dado por:
A relação demonstrada é válida também para a região externa de uma esfera
com cargas elétricas uniformemente distribuídas.

POTENCIAL E CAMPO ELÉTRICO EM UMA ESFERA CONDUTORA
Na figura 153, a parte superior indica uma esfera condutora de raio R em corte,
supostamente carregada com uma carga positiva q. Como saber a variação do po-
tencial elétrico e do campo elétrico em função da distância r até o centro da esfera?
R
V
E
0
0
r
r
1
4πε
0
q
R
1
4πε
0
q
R
2
Thiago Rocha (2012)

Figura 153 -  Esfera condutora carrega positivamente

160. ELETROELETRÔNICA APLICADA 158
O potencial elétrico para r ≥ R (região externa) é dado pela fórmula:
Tomando a hipótese de que a esfera é condutora, não pode haver diferença de
potencial nesta. Assim, para r < R (no interior da esfera ε
0
, ele é constante e igual
ao potencial da superfície):
Para r ≥ R (região externa), o campo elétrico é dado pela Lei de Gauss, confor-
me a equação a seguir:
De acordo com a equação de campo elétrico vista anteriormente, o campo elé-
trico no interior da esfera deve ser nulo porque o potencial elétrico é constante.
CAPACITÂNCIA
Considere duas esferas de raio r, com cargas elétricas de mesmo valor q, po-
rém opostas e distantes a uma distância D uma da outra. Considere também a
distância D suficientemente grande para se considerar desprezível a interação
elétrica entre as esferas (figura 154). Partindo dessas premissas, o potencial elétri-
co das esferas superior e inferior é dado pelas relações a seguir:

161. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 159
Calculando a diferença de potencial, temos a equação resultante:

Portanto, podemos deduzir que a carga q é dada por:
A constante C’ é denominada capacidade ou capacitância do conjunto das es-
feras.
D
+q
-V
-V’
+V’
+V
2r
2r
d
+q
-q
-q
Thiago Rocha (2012)
Figura 154 -  Esfera condutora carrega positivamente
Caso as esferas sejam aproximadas a uma distância D na qual haja considerá-
vel interação dos seus respectivos campos elétricos, as igualdades anteriores não
são mais válidas; porém, a diferença de potencial entre elas diminui e, por conse-
guinte, a capacitância (C’) aumenta.
De forma genérica, a capacitância C é definida pela relação básica:

162. ELETROELETRÔNICA APLICADA 160
De acordo com a equação vista acima, a capacitância é dada pela relação entre
a carga elétrica armazenada e a diferença de potencial.
A propriedade de armazenar grandes quantidades de carga elétrica, desde
que os corpos condutores sejam separados por uma pequena distância, é ampla-
mente aplicada nos componentes elétricos denominados capacitores.

VOCÊ
SABIA?
O pássaro não leva choque quando pousa no fio
elétrico porque a distância entre suas patas é bem curta.
Não é suficiente para gerar um potencial elétrico entre
dois pontos.
Neste tópico, você aprendeu que potencial elétrico é a capacidade que um
corpo energizado tem de atrair ou repelir outras cargas elétricas, e que esta força
é semelhante à ação de forças mecânicas (energia potencial). Aprendeu também
que as cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e aquelas de sinais opostos se
atraem. Por fim, viu que o conceito de potencial elétrico é utilizado na construção
de capacitores.
3.2.5 DIFERENÇA DE POTENCIAL
Neste tópico, vamos estudar sobre a diferença de potencial e a força eletro-
motriz, dois conceitos importantes para que entendamos os fenômenos elétricos.
CONCEITO DE DIFERENÇA POTENCIAL
Vamos, inicialmente, comparar a diferença de potencial e a força eletromotriz
com depósitos de água interligados. Através da comparação, vamos entender
mais facilmente como estas funcionam. A melhor forma de compreendermos os
fenômenos da eletricidade é comparando esta à água e às suas correntes, pois é
algo com que estamos mais familiarizados.
Na figura 155, temos dois depósitos com água (A e B), ligados um ao outro por
meio de um cano. Se ambos têm a mesma quantidade de água, essa água perma-
necerá imóvel, pois não há diferença de nível entre os depósitos.

163. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 161
A B
Denis Pacher (2012)
Figura 155 -  Depósitos de água interligados
Agora, vamos supor que o nível de água do depósito A aumente para um nível
mais alto que o depósito B, como mostra a figura 156. Podemos constatar que
existe uma diferença de nível de água, que corresponde a uma diferença de po-
tencial, representada por h. A água vai então circular do sistema de tubos do de-
pósito que está no nível mais alto (depósito A) para o que está no nível mais baixo
(depósito B). Assim, só há circulação de água enquanto houver uma diferença de
altura entre os depósitos A e B.
A B
h
Denis Pacher (2012)
Figura 156 -  Depósitos de água com níveis diferentes
Comparando essa circulação de água entre os depósitos com os fenômenos
de eletricidade, podemos entender que a eletricidade só fluirá por um circuito
quando existir uma diferença de “nível de eletricidade” entre dois pontos do cir-
cuito. Diferença de potencial elétrico ou tensão é então a diferença de nível de
eletricidade entre dois corpos.
Não é complicado deduzir que a água deixará de circular passado algum tem-
po, assim que ambos os níveis de água entre os depósitos tornarem-se iguais.
Se quisermos que a água volte a circular entre os depósitos, podemos colocar
alguns tubos e uma bomba de água, formando assim um circuito fechado, como
mostrado na figura 157.

164. ELETROELETRÔNICA APLICADA 162
Dessa forma, o depósito mais acima e a bomba de água serão os responsáveis
pela circulação de água. Analogamente, em um circuito elétrico, uma bateria ou
uma pilha seriam os elementos que se comparam à bomba de água, elementos
esses que seriam os responsáveis pela circulação de corrente elétrica pelo circuito.
Denis Pacher (2012)
Figura 157 -  Circuito fechado de água – analogia com circuito elétrico
Assim como a bomba de água produz força suficiente para fazer a água subir
do depósito inferior para o depósito superior, mantendo sempre a diferença de
nível de água entre os dois, também a pilha ou bateria produz força suficiente
para manter a diferença de potencial entre os extremos dos fios condutores que
estão ligados a ela. Eletricamente falando, a força eletromotriz (abreviadamente
f.e.m.) é a força responsável por manter a diferença de potencial num circuito.
Portanto, a função da pilha é manter a diferença de potencial num circuito
elétrico, devido a sua própria força eletromotriz.
DIFERENÇA DE POTENCIAL EM UM CIRCUITO ELÉTRICO
A diferença de potencial e a corrente elétrica são as variáveis básicas em um
circuito. Essas variáveis descrevem o fluxo de carga através dos elementos de um
circuito e a energia necessária para haver esse fluxo.
A figura 158 mostra a notação utilizada para descrever a diferença de poten-
cial. Existem duas partes nesta notação: um valor (representado às vezes pelo
nome de uma variável) e um sentido atribuído, que define a direção da corrente
elétrica (sentido convencional ou real – sentido dos elétrons).

165. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 163
Vba
ba
Vab
+
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 158 -  Diferença de potencial sobre um elemento
Portanto, o valor da diferença de potencial pode ser positivo ou negativo. O
sentido da diferença de potencial é dado pela sua polaridade (+ ou –). A figura
158 mostra que há dois modos de entender a diferença de potencial sobre o ele-
mento. A diferença de potencial V
ba é proporcional ao trabalho necessário para
mover uma carga positiva do terminal b para o a. Já a tensão V
ab designa o contrá-
rio. As diferenças de potencial V
ba e Vab possuem o mesmo módulo, mas sentidos
contrários. Assim, temos:
A diferença de potencial sobre um elemento é o trabalho (energia) necessário
para mover uma carga positiva unitária do terminal – para o terminal +. Sua uni-
dade é o volt (V).
A equação para a diferença de potencial sobre o elemento é:
v é a tensão, w é a energia (ou trabalho), e q é a carga. Assim, a carga de 1
coulomb entrega uma energia de 1 joule, conforme ela se move através de uma tensão de 1 V. Ou seja, energia é a capacidade de realizar trabalho.
3.2.6 FUNDAMENTOS DOS CAPACITORES
Um capacitor (também chamado condensador) é um dispositivo utilizado
para armazenar energia elétrica no campo elétrico existente no seu interior.

166. ELETROELETRÔNICA APLICADA 164
Para entender o seu funcionamento, consideremos inicialmente um gerador
de cargas elétricas conectado a uma esfera condutora de raio R, ambos imersos
num meio com constante eletrostática k.

R
Gerador de cargas
elétricas
Esfera
condutora
meio k
Thiago Rocha (2012)
Figura 159 -  Eletrização de uma esfera condutora por contato com um gerador de cargas
Através do condutor, a esfera será carregada por contato, com uma quanti-
dade de carga Q. Dos conceitos vistos na Eletrostática, sabemos que o poten- cial elétrico formado na superfície de uma esfera condutora carregada é dado
pela equação:
Onde:
V – potencial elétrico na superfície da esfera, em Volts (V);
Q – quantidade de carga, em coulomb (C);
R – raio da esfera, em metros (m);
k – constante eletrostática do meio (9 x 10
9
N.m
2
/C
2
, para o vácuo).
Da equação anterior, obtemos a relação abaixo:

167. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 165
Portanto, se a quantidade de carga Q na esfera aumenta, o potencial elé-
trico V aumenta na mesma proporção, e podemos deduzir a seguinte relação
matemática:
A constante C, que depende da relação entre o raio da esfera R e o meio k,
ou da relação entre a quantidade de carga Q e o potencial elétrico V, é chamada capacitância.
A capacitância é uma medida da capacidade de um dispositivo para armaze-
nar energia na forma de cargas elétricas, ou de um campo elétrico.
Da relação matemática anterior, podemos escrever a capacitância como:
Ou ainda:
A unidade de capacitância no SI é o farad (F), a relação coulomb por volt. Um
dispositivo que tem a capacitância de 1 farad, com uma carga armazenada de 1 coulomb, estabelece um potencial elétrico de 1 volt.
Os submúltiplos mais usuais são: o microfarad (μF = 10
–6
Farad), o nanofarad
(nF = 10
–9
Farad) e o picofarad (pF = 10
–12
Farad).

168. ELETROELETRÔNICA APLICADA 166
CAPACITOR DE PLACAS PARALELAS
O capacitor de placas paralelas é um elemento de dois terminais, composto
por duas placas paralelas e condutoras, separadas por um material não condutor
(ou dielétrico) de espessura uniforme. As placas condutoras utilizam comumente
alumínio ou cobre. O dielétrico deve ser um material isolante. Materiais plásticos
e cerâmicos são usados.
Q+ Q-
placas paralelas
condutoras
carga
elétrica
símbolo
elétrico
Dielétrico
+
+
+
+
+
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 160 -  Capacitor de placas paralelas: construção e simbologia
COMO FUNCIONA UM CAPACITOR?
Na figura 161, temos um capacitor conectado a uma fonte de corrente contí-
nua. O polo positivo da bateria atrai os elétrons de uma das placas do capacitor,
deixando-a mais positiva (perde elétrons). Essa placa, consequentemente, atrai os
elétrons do polo negativo da bateria para a outra placa, deixando-a mais negativa
(recebe elétrons). Assim se estabelece um fluxo de elétrons (ou corrente elétrica)
no circuito, porém não há a passagem de cargas elétricas através do dielétrico
do capacitor. As duas placas ficam carregadas com iguais quantidades de carga,
porém de sinais contrários. A figura 162 ilustra essa situação.

169. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 167

placas paralelas
condutoras
+
+
+
+
+
+
Dielétrico
+
placas paralelas
condutoras
+
+
+
+
+
+
Dielétrico
+
placas paralelas
condutoras
+
+
+
+
+
+
Dielétrico
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 161 -  Carga de um capacitor
Esse processo continua até que a carga do capacitor esteja completa, quando
então o fluxo de elétrons se interrompe.
Quando o capacitor é carregado por uma bateria, uma placa condutora do
capacitor fica positivamente carregada e a outra fica negativamente carregada,
através da repulsão eletrostática.
Como as duas placas estão carregadas com cargas de sinais opostos, surge um
campo elétrico uniforme orientado da placa positiva para a placa negativa.

170. ELETROELETRÔNICA APLICADA 168
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Area A
d
campo elétrico
+
placa condutora
placa condutora
V
Thiago Rocha (2012)
Figura 162 -  Campo elétrico uniforme formado no interior do capacitor
Sabemos que cargas elétricas imersas num campo elétrico possuem potencial
elétrico, portanto, a diferença de potencial entre as placas estabelece uma tensão
elétrica no capacitor carregado. É por essa razão que dizemos que o capacitor
armazena energia no seu campo elétrico.
O capacitor armazena energia no campo elétrico porque este forma um bipolo
elétrico, o qual estabelece uma diferença de potencial entre as placas carregadas.
PERMISSIVIDADE ELÉTRICA E CONSTANTE DIELÉTRICA
A presença das cargas elétricas armazenadas nas placas condutoras do capa-
citor induz (eletrização por indução) cargas no dielétrico causando a sua polariza-
ção. As cargas induzidas e a consequente polarização do dielétrico caracterizam
a chamada “permissividade elétrica”. Cada material tem seu próprio valor de per-
missividade, o que indica a sua capacidade de se polarizar.
Uma medida utilizada na prática é a chamada permissividade relativa ou cons-
tante dielétrica, K. “K” é a relação entre a permissividade do dielétrico do material
e a permissividade do vácuo.
Permissividade elétrica é a capacidade de um material dielétrico polarizar-se
devido à ação de um campo elétrico.

171. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 169
+
+
+
+
+
+
+
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 163 -  Cargas elétricas nas placas do capacitor, polarizando o dielétrico
Para o vácuo, K = 1, enquanto para outros materiais “K” tem um valor sempre
maior que 1. Quanto maior o valor de “K”, mais capacitância pode ser obtida, des-
de que todos os outros parâmetros do capacitor sejam mantidos.
Podemos, então, relacionar as grandezas que influem na capacitância de um
capacitor:
a) quanto maior a área das placas (A) do capacitor, maior a quantidade de elé-
trons livres que podem ser deslocados para o positivo da bateria. Portanto,
mais carga será armazenada e maior será a capacitância;
b) quanto maior a distância entre as placas (d), maior será a camada dielétrica,
menor será a influência de uma placa sobre a outra, menor a quantidade de
carga armazenada e, portanto, menor a capacitância;
c) quanto maior a constante dielétrica (K), mais polarizável é o dielétrico e,
portanto, mais carga pode ser armazenada nas placas até que se estabeleça
o equilíbrio de tensões entre a fonte e o capacitor.
Portanto, a capacitância de um capacitor depende diretamente da área das
placas e do tipo de material dielétrico usado e, inversamente, da distância entre
as placas.
A expressão da capacitância é mostrada em função dos parâmetros indicados
na figura 164. A constante da permissividade no vácuo é 8,85 x 10
-12
F/m.
Onde:
C – capacitância, em farad (F);
K – constante dielétrica, adimensional;
A – área das placas, em metros quadrados (m
2
);
D – distância entre as placas, em metros (m).

172. ELETROELETRÔNICA APLICADA 170
d
A
K
Thiago Rocha (2012)
Figura 164 -  Parâmetros do capacitor em função das características construtivas
3.2.7 PRINCIPAIS TIPOS DE CAPACITORES E UTILIZAÇÃO
CAPACITORES DE DISCO CERÂMICO
Dreamstime (2012)
Figura 165 -  Capacitor de disco cerâmico
Apresenta capacitâncias de média a baixa, na ordem de pF (picoFarad). Usa-
dos geralmente em circuitos que operam em alta frequência, onde o baixo fa-
tor de perdas e a alta estabilidade do valor da capacitância são importantes.
Podem ser identificados por:
a) leitura direta em picofarad (pF ou 10
–12
F) no corpo do capacitor. Exemplo:
marcação de 8.200 indica capacitância de 8.200 pF;
b) código de três algarismos, sendo que os dois primeiros indicam a unidade
e a dezena e o terceiro algarismo indica o número de zeros, também em
picofarad (pF). Exemplo: marcação de 104 indica capacitância de 100.000
pF (ou 100 nF).

173. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 171
CAPACITORES DE FILME PLÁSTICO
Dreamstime (2012)
Figura 166 -  Capacitor de filme plástico
Apresentam como dielétrico uma lâmina de material plástico (poliéster, poli-
propileno, poliestireno etc.). Sua capacitância é da ordem de nF (nanofarad). De-
vido às baixas perdas no dielétrico, alta resistência de isolação, estabilidade da
capacitância e resistência à umidade, esses capacitores são utilizados na entrada
CA de fontes chaveadas. Podem ser identificados por:
a) leitura direta dos valores impressos: no corpo dos capacitores de filme
plástico normalmente vêm indicadas a capacitância nominal (um núme-
ro), a tolerância (em letra maiúscula) e a tensão nominal (um número com
unidade, geralmente). Dicas: se o valor impresso for maior que 1, o valor é
indicado em picofarad (pF); se o valor impresso for menor que 1, o valor é
indicado em microfarad (μF); a tensão é indicada no corpo do capacitor;
b) leitura por código de cores: o corpo vem pintado com cinco faixas colori-
das. A leitura deve ser feita começando com a faixa superior.
CAPACITORES ELETROLÍTICOS
Dreamstime (2012)
Figura 167 -  Capacitor eletrolítico
Têm alta capacitância específica (grandes valores de capacitância em volume
relativamente reduzido), com capacitâncias na ordem de mF (microfarad). São muito utilizados como filtros CC em fontes de alimentação. Usualmente, os capa-

174. ELETROELETRÔNICA APLICADA 172
citores eletrolíticos trazem suas características nominais de capacitância, tensão e
tolerância impressas no corpo do capacitor. A capacitância nominal vem impres-
sa em microfarad (μF ou 10
-6
F).
CAPACITORES VARIÁVEIS
Dreamstime (2012)
Figura 168 -  Capacitor variável
Permitem que seu valor de capacitância seja variado dentro de uma determi-
nada faixa. Construídos geralmente com dielétrico de ar ou de filme plástico, sua capacitância pode ser variada por meio de um eixo ou parafuso, onde estão mon-
tadas as placas móveis. Outro grupo de placas é fixo, sendo montado sobre um
material isolante, o corpo ou chassi do componente. Esses capacitores são usados
em circuitos de sintonia (como o seletor dos rádios comuns). Suas características
nominais estão impressas no corpo do componente.
3.2.8 ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES
Quando um técnico ou um especialista necessita introduzir um capacitor no
circuito que está montando, nem sempre encontra aparelhos disponíveis, exata-
mente com a capacitância desejada. Nesses casos, ele lança mão de um recurso
que lhe permite contornar o problema. Esse recurso consiste na associação de
capacitores, o que possibilita obter a capacitância desejada pela ligação de vários
aparelhos. Vamos ver como ocorre o processo?

175. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 173
CAPACITORES EM PARALELO
Quando pegamos um conjunto de capacitores e unimos as armaduras da ma-
neira mostrada na figura a seguir, dizemos que eles estão ligados em paralelo.
A
0.1uF 0.2uF 0.3uF
12v
I
I
1
C
1 C
2
I
2
C
3
I
3
B
Thiago Rocha (2012)
Figura 169 -  Capacitores ligados em paralelo

Observe que todas as armaduras ligadas ao polo positivo da bateria estão li-
gadas entre si, e o mesmo acontece com aquelas ligadas ao polo negativo. En-
tão, todos os capacitores apresentam entre suas armaduras a mesma diferença
de potencial, que é aquela existente nos polos da bateria. É fácil perceber, pela
relação C = Q/V
AB
, que cada capacitor receberá, assim, uma carga proporcional à
sua capacitância. Considerando C
1
, C
2
e C
3
as capacitâncias dos capacitores e Q
1
,
Q
2
e Q
3
as cargas nas armaduras de cada um, teremos:
onde:
Vamos procurar agora a capacitância do conjunto, isto é, a capacitância equi-
valente, C, de um capacitor único que substitua o conjunto.

176. ELETROELETRÔNICA APLICADA 174
+
+
+
+
+
C
Capacitor
equivalente
A B
Thiago Rocha (2012)
Figura 170 -  Capacitor equivalente
Evidentemente, a voltagem nas armaduras desse capacitor seria ainda a mes-
ma, V
AB
, e para que ele substitua o conjunto, a carga Q em suas placas deverá ser
igual a:
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
.
Mas como C = Q/V
AB
, então:
E, simplificando, teremos:
C = C
1
+ C
2
+ C
3
Vemos, assim, que a capacitância total é igual à soma das capacitâncias dos
capacitores associados, sendo, portanto, maior do que a capacitância de cada um.
Esse resultado é válido qualquer que seja o número de capacitores da associação.

177. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 175
Resumindo, quando vários capacitores de capacitâncias C
1
, C
2
, ... , C
n
, são as-
sociados em paralelo, todos os capacitores apresentarão a mesma diferença de
potencial entre suas armaduras. Cada um receberá uma carga que dependerá de
sua capacitância, de acordo com as relações:

A capacitância equivalente C, da associação, é igual à soma das capacitâncias
dos aparelhos associados, isto é:
C = C
1
+ C
2
+ …+ C
n
.
CAPACITORES EM SÉRIE
Quando vários capacitores são ligados entre si da maneira mostrada na figura
a seguir, dizemos que temos uma associação de capacitores em série.

A
0.1uF 0.2uF 0.3uF
V
ab
= 12v
V
c1
V
c2
V
c3
I
t
C
1 C
2
C
3
B
Thiago Rocha (2012)
Figura 171 -  Capacitores ligados em série
Observe que são apenas as armaduras extremas que estão ligadas à bateria.
Assim, a diferença de potencial V
AB
entre essas armaduras extremas é a soma das
voltagens entre as armaduras de cada capacitor. Entretanto, quando o primeiro
capacitor se carrega com a carga Q, todos os outros capacitores estarão carrega-
dos com essa mesma carga.

178. ELETROELETRÔNICA APLICADA 176
Substituindo a associação por um capacitor equivalente, vemos que a diferen-
ça de potencial entre suas armaduras terá o mesmo valor V
AB
da voltagem entre
as armaduras extremas da associação (voltagem da bateria). A carga nas armadu-
ras deste capacitor equivalente será igual a Q.
Designando por C
1
, C
2
e C
3
as capacitâncias dos aparelhos associados, e por C
a capacitância do capacitor equivalente, podemos mostrar que existe a seguinte
relação entre essas capacitâncias:
Portanto, na associação de capacitores em série, o inverso da capacitância
equivalente é igual à soma dos inversos das capacitâncias associadas. Isso indica que a capacitância equivalente é menor do que qualquer uma das capacitâncias
da associação, ou seja, quando ligamos os capacitores em série, há uma redução
da capacitância.
Resumindo, quando vários capacitores, de capacitância C
1
, C
2
, … , C
n
, são as-
sociados em série, a diferença de potencial entre as armaduras extremas é igual à
soma das voltagens entre as armaduras de cada capacitor, e a capacitância equi-
valente C é dada pela relação:
Neste tópico falamos sobre a associação de capacitores. Você pôde perceber
que quando os capacitores são conectados em série, a capacitância equivalente,
ou total C
t
, é menor que o menor dos capacitores. Quando dois capacitores são co-
nectados em paralelo, a capacitância total é a soma das capacitâncias individuais.
3.2.9 INDUTORES
Quando tentamos colocar em movimento uma carga mecânica pesada – um
carro, por exemplo – é necessário mais energia (trabalho) para iniciar o movimen-
to do que para mantê-lo. Uma vez que o carro está em movimento, é mais fácil
manter esse movimento do que tentar pará-lo. Isso ocorre devido à inércia me-

179. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 177
cânica. Inércia mecânica é a característica da massa que se opõe à mudança de
velocidade.
Analogamente, a indutância tem um efeito sobre a corrente em um circuito
elétrico, como a inércia tem sobre o movimento de um objeto mecânico.

Corrente
Tempo
A indutância
tenta impedir
a redução da
corrente
Corrente
Tempo
A indutância
tenta impedir
o aumento da
corrente
Corrente
crescente
Corrente
decrescente
Denis Pacher (2012)
Figura 172 -  Efeitos da indutância sobre a corrente elétrica
A indutância é a propriedade de um dispositivo elétrico que, quando subme-
tido a uma corrente variante no tempo através desse dispositivo, produz uma
tensão sobre ele.
A indutância requer mais energia para iniciar ou para parar a corrente do que
para sustentar seu fluxo. A indutância pode ser entendida como uma espécie de
“inércia magnética”.
INDUTORES
Um indutor é um elemento de dois terminais composto por um enrolamento
de N voltas, utilizado para introduzir indutância em um circuito.
Um indutor ideal é constituído de um enrolamento feito com um fio sem resis-
tência. Quando há corrente no indutor, a energia é armazenada no campo mag-
nético em torno do enrolamento. A principal finalidade do indutor é armazenar
energia no seu campo magnético.
Na prática, um indutor é uma bobina composta por um fio condutor isolado
(fio de cobre esmaltado) enrolado sobre um núcleo de ar ou de material ferro-
magnético (por exemplo, ferro doce ou ferrite).

180. ELETROELETRÔNICA APLICADA 178
Material
do núcleo
Símbolos
do Indutor
Número de
voltas (A)
i
Área de
seção (A)
Comprimento (I)
Núcleo de arNúcleo de ferro
Núcleo de
ferrite
Indutor
variável
Denis Pacher (2012)
Figura 173 -  Indutor: forma construtiva e simbologia
Portanto, podemos deduzir a indutância de um indutor pela expressão:
L – indutância da bobina indutora (henry, H);
μ – permeabilidade magnética do meio no núcleo da bobina (henry por
metro, H/m);
N – número de espiras;
A – área das espiras da bobina (metros quadrados, m²);
l – comprimento longitudinal da bobina (metros, m).
Para uma bobina, a indutância é a capacidade que esta tem de induzir tensão
nela mesma quando submetida a uma variação de corrente. A indutância de uma
bobina é uma constante construtiva e depende, portanto:
a) do número de espiras, N;
b) da área das espiras, A em m²;
c) do comprimento da bobina, l em m;
d) da permeabilidade magnética do núcleo, μ em H/m.
A indutância depende somente da construção física do componente. Dos fa-
tores citados, um dos mais importantes é o número de espiras que afeta a in-

181. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 179
dutância de um indutor (ao quadrado). A figura 174 mostra dois enrolamentos:
o (a) tem duas espiras e o (b) tem quatro. No primeiro, o fluxo magnético estabe-
lecido por uma espira corta a outra. No segundo enrolamento, o fluxo magnético
estabelecido por uma espira corta as outras três. Se o número de espiras dobra,
o fluxo magnético produzido é duplamente mais forte. Um campo duplamente
mais forte corta duas vezes mais o número de espiras, induzindo quatro vezes a
tensão. Então, concluímos que a indutância varia diretamente com o quadrado
do número de espiras.

(A)
(B)
Denis Pacher (2012)
Figura 174 -  Indutor: (a) duas espiras; (b) quatro espiras
O segundo fator levado em consideração é o diâmetro do núcleo. Na figura
175, o núcleo mostrado em (b) tem o dobro do diâmetro do (a). Assim, um condu-
tor mais longo é necessário para construir uma bobina com núcleo de diâmetro
maior. Então, há mais linhas de campo para induzir uma força contraeletromotriz
em um núcleo com diâmetro grande. A indutância de um indutor aumenta dire-
tamente com o aumento da área transversal do núcleo. Como a área do circulo é
A = π × r
2
, se o raio do núcleo dobra, a indutância aumenta por um fator de 4 vezes.



D 20
(A) (B)
D
20
Denis Pacher (2012)
Figura 175 -  Indutor: (a) diâmetro D; (b) diâmetro 2D

182. ELETROELETRÔNICA APLICADA 180
O terceiro fator considerado que afeta a indutância é o comprimento longitu-
dinal da bobina do indutor. A figura 176 mostra dois exemplos. O núcleo (a) tem
três espiras, amplamente espaçadas, formando um núcleo relativamente longo.
Desta forma, a forma construtiva deste núcleo tem pouca interação de fluxo, de-
vido à grande distância entre cada espira. Então, o núcleo (a) tem uma indutân-
cia relativamente baixa. O (b) tem espiras mais próximas, formando um núcleo
relativamente curto, se comparado ao (a). Esse pequeno espaçamento aumenta
a interação do fluxo, aumentando a indutância do indutor. Dobrando o compri-
mento do núcleo, e mantendo o mesmo número de espiras, o valor da indutância
diminui pela metade.


(A) espiras distantes
2L

(B) espiras próximas
L
Denis Pacher (2012)
Figura 176 -  Indutor: (a) longo, bobinas espaçadas; (b) curto, bobinas próximas
O quarto fator físico é o tipo de material usado para fazer o núcleo. A figura
177 mostra dois núcleos. Em (a) o núcleo é feito de ar, e em (b) é feito de ferro
doce. O núcleo de ferro é um caminho melhor para as linhas de campo que o nú-
cleo de ar, devido à permeabilidade magnética. Os núcleos magnéticos de ferro
doce têm alta permeabilidade para o fluxo magnético; consequentemente, há
numa concentração maior das linhas de campo, incrementando a indutância.

183. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 181

Fe
(a) núcleo de ar (b) núcleo de ferro doce
Thiago Rocha (2012)
Figura 177 -  Tipo de núcleo: (a) ar; (b) ferro doce
ESPECIFICAÇÕES E TIPOS DE INDUTORES
Para indutores comerciais, além de seus valores nominais, os fabricantes for-
necem várias outras especificações nas folhas de dados. Vejamos:
a) Indutância nominal: valor especificado de indutância em henry ou seus
submúltiplos. A tabela 2 apresenta uma série de valores padronizados para
indutores. Os valores comerciais encontrados são múltiplos dos valores pa-
dronizados;
Tabela 2 – Valores de indutores
Valores múltiplos padronizados de indutores (em μH)
1,01,21,51,82,22,73,33,94,75,66,88,2
b) Tolerância: desvio admissível do valor nominal. Para os indutores, varia en- tre ± 1% e ± 20%;
c) Resistência ôhmica: resistência imposta pelo condutor do enrolamento
do indutor. Especificada para alimentação em corrente contínua;
d) Capacidade de corrente: máxima corrente que pode atravessar o indutor, sendo função da bitola e das características do condutor utilizado. Quanto
maior a bitola (seção transversal dada em mm²), maior a capacidade de cor-
rente da bobina indutora;

184. ELETROELETRÔNICA APLICADA 182
TIPOS DE INDUTORES COMERCIAIS
Há muitos tipos de indutores, tais como axiais, radiais, toroidais, encapsulados
e blindados. Geralmente os núcleos são de ferrite e, em alguns casos, de ferro.
Dreamstime (2012)
Figura 178 -  Indutores comerciais
Os indutores variáveis são, geralmente, constituídos por um núcleo móvel,
cuja posição pode ser alterada externamente. Quanto mais o núcleo penetra na
bobina do indutor, maior é a sua indutância.
Dreamstime (2012)

Figura 179 -  Indutor variável

185. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 183
APLICAÇÕES DOS INDUTORES
Os indutores têm muitas aplicações, entre elas circuitos de áudio, radiofre-
quência (RF), circuitos de acionamento e controle, sensores etc.
Além disso, filtros de linha de fontes chaveadas, circuitos sintonizáveis e trans-
formadores são casos onde ele também é utilizado.
3.2.10 IDENTIFICANDO OS COMPONENTES DA PLACA-MÃE
A placa-mãe é um dos componentes mais importantes do microcomputador,
pois é responsável pela interconexão e comunicação de todos os componentes
que o formam. Desse modo, ela oferece conexões para o processador, slots para
memória RAM, conexões para o HD e para os dispositivos de entrada e saída, en-
tre outros.
Apesar de sua complexidade, a placa-mãe é formada pela combinação de ele-
mentos elétricos básicos (resistores, capacitores, semicondutores etc.) e, conse-
quentemente, é um dos componentes com maior incidência de defeitos.
Dreamstime (2012)
Figura 180 -  Vista geral de uma placa-mãe
COMPONENTES PRINCIPAIS DA PLACA-MÃE
Na figura 181, ilustramos os componentes principais que formam a grande
maioria das placas-mãe atuais:

186. ELETROELETRÔNICA APLICADA 184
Denis Pacher (2012)
Figura 181 -  Principais componentes da placa-mãe
Quadro 5 - Principais componentes da placa-mãe.
1. Soquete da CPU
2. Conector do ventilador da CPU
3. Slots DDR2 SDRAM
4. IRDA – conector infravermelho
5. Conector drive de disquete
6. ATX1 – conector de alimentação padrão 24
pinos ATX
7. IDE1 – canal IDE primário
8. Jumper de limpeza CMOS
9. SATA 1~4 – conectores Serial ATA
10. Conectores do painel frontal (botões e LEDs)
11. USB1-2 – conector USB painel frontal
12. 1394a – conector firewire
13. Jumper de proteção da memória BIOS
14. Conector porta serial
15. Conector LAN
16. Conector saída SPDIF
17. Conector de áudio do painel frontal
18. Conector entrada auxiliar
19. PCI1~2 – slots de expansão PCI
20. PCIE1 – slot PCI Express x1
21. PCIEX16 – slot PCI Express (interface gráfica)
22. Conector do ventilador de resfriamento do
sistema (cooler do processador)
23. ATX12V – conector de potência auxiliar
(conhecido como P4)
A seguir, vamos estudar os principais componentes com maiores detalhes.

187. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 185
SOQUETE DO PROCESSADOR
Dreamstime (2012)
Figura 182 -  Soquete do processador
É o local onde o processador é encaixado, onde são disponibilizadas as cone-
xões elétricas. O mesmo é definido de acordo com a quantidade de pinos para
encaixe que possui.
COOLER DO PROCESSADOR
Um erro comum é tentar ligar o computador “apenas pra testar”, antes de ins-
talar o cooler. Na época dos 486, que dissipavam pouco calor, isso até poderia
ser feito. Nos processadores atuais isso pode ser desastroso. Como eles dissipam
muita potência (até 90 W de calor em alguns casos), acabam por aquecer muito
depressa sem o cooler e queimam. Isso acontece de modo muito rápido: cerca de
três a quatro segundos depois de ligar o computador sem o cooler, o processador
é danificado.

188. ELETROELETRÔNICA APLICADA 186
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 183 -  Cooler do processador
SLOTS DE MEMÓRIA
É através deles que a memória RAM é ligada à placa-mãe do computador.
Cada tipo de memória (DDR, DDR2, DDR3 e DIMM, dentre outras) possui um tipo
diferente de slot. Os slots normalmente estão próximos ao processador. Devemos
ficar atentos ao modelo que está especificado na inscrição da placa-mãe, a fim de
evitar o uso de memórias não compatíveis.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 184 -  Slots de memória

189. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 187
CONECTORES SATA
As conexões SATA permitem a transferência de dados entre os dispositivos
de armazenamento, e são normalmente utilizadas para o HD (disco rígido), mas
também podem ser utilizadas para outros dispositivos do computador.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 185 -  Conectores SATA
CABO SATA
O cabo Serial ATA (ou SATA) permite a conexão dos dispositivos à placa-mãe,
como o HD, o controlador do CD/DVD ou Blu-Ray, e outros que utilizem essa in- terface de comunicação.
Dreamstime (2012)
Figura 186 -  Cabo SATA

190. ELETROELETRÔNICA APLICADA 188
SLOTS DE EXPANSÃO PCI
Os slots de expansão servem para conectar periféricos, como placas de rede,
placa de som, modems, placa de captura e outros componentes à placa-mãe. O
padrão mais usado atualmente é o PCI (Peripheral Component Interconnect).
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 187 -  Slots de Expansão PCI
SLOTS DE EXPANSÃO PCI-EXPRESS
PCI-Express (ou PCI-E) é um tipo de barramento que foi criado pela Intel em
2004, e se destaca por substituir ao mesmo tempo os barramentos PCI e AGP. Desde seu lançamento praticamente todas as placas de som, rede e principal-
mente as placas de vídeo passaram a usá-lo na transmissão de dados. Atualmente
o PCI-Express está disponível nos seguintes segmentos: 1x, 2x, 4x, 8x e 16x. O 16x
é reservado à placa de vídeo.

Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 188 -  Slots de expansão PCI-Express

191. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 189
CONECTOR IDE
As interfaces IDE são responsáveis pela conexão de HDs e drives de CD/DVD à
placa-mãe. Antes do surgimento do padrão SATA, o IDE era o único slot utilizado
para comunicação entre a placa-mãe e os discos rígidos (HDs).
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 189 -  Conector IDE
CABO IDE
Esse cabo permite a conexão das interfaces IDE aos periféricos que a utilizam.
Existem modelos de 40 e 80 vias, dependendo do tipo de dispositivo utilizado.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 190 -  Cabo IDE

192. ELETROELETRÔNICA APLICADA 190
SLOT AGP
O slot AGP (Accelerated Graphics Port) foi desenvolvido especialmente para a
utilização de placas de vídeo. Por mais que esteja tecnicamente ultrapassado,
esse barramento ainda é utilizado por alguns desenvolvedores de hardware. Os
equipamentos que utilizam AGP estão diminuindo com o barateamento de pla-
cas-mãe com suporte a PCI-Express.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 191 -  Slot AGP
CONECTORES DE ALIMENTAÇÃO
O conector de alimentação é o local onde você deve conectar a fonte à placa-
-mãe. Esse conector faz a distribuição das diversas tensões utilizadas por todos os componentes do computador, inclusive da própria placa-mãe.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 192 -  Conectores de alimentação
Na placa-mãe, temos ainda um conector de quatro pinos, o P4-AUX, que for-
nece 12 V, bem como outro conector de três pinos, que fornece alimentação para o cooler do processador.

193. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 191
BIOS
A BIOS é uma memória do tipo não volátil (não perde dados com a ausência de
energia elétrica), onde ficam armazenados todos os dados e códigos de execução
do sistema responsável pelas atividades de inicialização do computador, armaze-
namento de configurações de cada usuário e muitas outras funções.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 193 -  BIOS
BATERIA
Essa pequena bateria é a responsável por manter a energia em alguns chips
da placa-mãe, para que alguns dados do computador não sejam apagados ou
reinicializados toda vez que você liga o computador. Por exemplo, informações
de data e hora do sistema.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 194 -  Bateria

194. ELETROELETRÔNICA APLICADA 192
JUMPERS
Muito pequenos, os jumpers são peças plásticas que permitem a configuração
física de placas e sistemas. A bateria interna do computador só pode ser configu-
rada por meio de jumpers.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 195 -  Jumper
ENTRADA PS/2
Estas são as principais responsáveis pela conexão de muitos mouses e teclados
aos computadores.
Thiago Rocha (2012)
Figura 196 -  Entradas PS/2

195. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 193
ENTRADAS USB, DE REDE E MULTIMÍDIA
As portas USB são, com certeza, as entradas mais versáteis presentes na placa-
-mãe, pois a maioria dos dispositivos atualmente possui conectores USB. A entra-
da de rede é o que garante o acesso à internet da maioria dos usuários, enquanto
os conectores multimídia permitem a conexão de microfones e caixas de som
externas, ou fones de ouvido.
Thiago Rocha (2012)
Figura 197 -  Entradas USB
ENTRADAS SERIAIS
Embora não sejam muito utilizadas atualmente, muitos computadores ainda
possuem as famosas portas seriais. Isso porque ainda existem monitores que fa- zem uso dessa tecnologia para se comunicar com a placa-mãe. Na ilustração abai-
xo, temos uma porta paralela e duas portas seriais.
Thiago Rocha (2012)
Figura 198 -  Porta paralela, acima, e porta serial, abaixo

196. ELETROELETRÔNICA APLICADA 194
Recapitulando
Neste capítulo, você conheceu conceitos de eletricidade, como carga,
corrente, tensão e resistência; descobriu a diferença entre a corrente al-
ternada e a corrente contínua; aprendeu sobre as Leis de Ohm e como
aplicá-las em associações de resistores; montou um circuito elétrico, tes-
tando o que aprendeu na prática, e foi apresentado aos principais apa-
relhos de medida, como o multímetro, além de ter aprendido a usá-los.
Compreendeu que as leis do magnetismo estão intimamente ligadas à
eletricidade e que seus efeitos interferem no comportamento elétrico
dos componentes; viu as principais grandezas eletromagnéticas, como
campo elétrico, potencial elétrico e diferença de potencial; conheceu os
capacitores e aprendeu as regras para associá-los.
Reconheceu os principais componentes que formam uma placa-mãe, o
que aumentou sua familiaridade com o computador, relacionando al-
guns conceitos estudados e observando quanto são importantes para a
prática da profissão que você escolheu.

197. 3 ELETRICIDADE E ELETROMAGNETISMO 195
Anotações:

199. 4
Eletrônica A proposta deste capítulo é apresentar conceitos básicos de eletrônica, uma área que con-
tribui para o desenvolvimento da nossa sociedade como um todo. É uma das áreas que mais
evoluíram nos últimos tempos e nos proporciona a utilização de excelente tecnologia.
Para ser um bom profissional de informática, é preciso estar sempre atento às inovações da
área de eletrônica, pois esta constantemente traz inovações ao mercado.
Nossos computadores pessoais estão cada vez mais leves e potentes e, além deles, temos
celulares e tablets, entre tantas outras tecnologias que nos dão mobilidade e informação, gra-
ças à evolução dessa área.
Os objetivos deste capítulo são:
a) definir os principais conceitos da eletrônica digital, como bits, bytes e circuitos;
b) reconhecer semicondutores;
c) definir portas lógicas;
d) descrever as funções lógicas;
e) definir e utilizar a lógica Booleana;
f) definir e utilizar os principais sistemas de numeração;
g) definir e identificar os principais componentes eletrônicos;
h) definir e aplicar conceitos de transistores e diodos;
i) uitilizar técnicas de soldagem e dessoldagem;
j) prevenir os riscos elétricos.
Você, de maneira geral, aprenderá os conceitos apresentados e como aplicá-los. Estude para
dominar este conhecimento e ter sucesso no mercado profissional!

200. ELETROELETRÔNICA APLICADA 198
4.1 ELETRÔNICA DIGITAL
4.1.1 CIRCUITOS DIGITAIS E ANALÓGICOS
Você já ouviu falar em circuitos digitais e analógicos? No decorrer dos anos,
percebemos um forte crescimento na fabricação de mecanismos/dispositivos
eletrônicos em diversas modalidades do conhecimento, desde a própria enge-
nharia, com a utilização de acionamentos de motores, até a medicina, com as suas
máquinas de tomografia ou ressonância magnética.
Para compreendermos melhor a aplicação da eletrônica digital no mundo atu-
al, é necessário verificarmos dois conceitos importantes: circuitos analógicos e
circuitos digitais. Vamos conhecer e diferenciar esses dois conceitos?
CIRCUITOS ANALÓGICOS
Este tipo de circuito trabalha com sinais analógicos. Estes podem assumir in-
finitos valores dentro de determinados intervalos. O analógico possui uma onda
(senoide) entre um sinal e outro, ou seja, ele tem vários valores intermediários até
que se ligue ou desligue algo. Eles são muito importantes em circuitos transdu-
tores, dispositivos que recebem um sinal e o retransmitem independentemente
de conversão de energia.
Os circuitos analógicos também são empregados para resolução de equações
diferenciais, através de computadores analógicos, que foram muito utilizados nos
primeiros sistemas eletrônicos de estabilização de voos, por exemplo.
Pode-se definir como principal diferença entre circuito analógico e circuito di-
gital o número de valores empregados por cada tipo de sinal. O sinal analógico,
como vimos, pode assumir infinitos valores dentro de determinados intervalos, já
o sinal digital trabalha com sistema binário, assumindo valores discretos [0 e 1].
Como exemplo de um sinal analógico pode-se observar a figura a seguir:

201. 4 ELETRÔNICA 199
Dreamstime (2012)
Figura 199 -  Exemplo de aparelho com sinal analógico
CIRCUITOS DIGITAIS
Circuitos digitais são circuitos eletrônicos que utilizam a lógica binária como
base para seu funcionamento. Toda informação é guardada e processada sob a
forma de zero (0) e um (1). Esta representação é obtida usando dois níveis discre-
tos de tensão elétrica. Frequentemente esses dois níveis são representados pelas
letras “L” e “H” – do inglês low (baixo) e high (alto).
Os computadores, aparelhos de TV, rádio, video games, fornos de micro-ondas,
sistemas de controle automotivos, equipamentos de teste (medidores, geradores,
osciloscópios...), sistemas de telefonia e circuitos de controle são alguns exem-
plos de aparelhos que baseiam a totalidade, ou parte, do seu funcionamento em
circuitos digitais.
Podemos dividir os circuitos digitais em estáticos e dinâmicos.
a) Entre os circuitos digitais estáticos, podemos citar as portas lógicas, onde
aplicamos a lógica booleana.
b) Entre os circuitos digitais dinâmicos, podemos citar os multivibradores:
o multivibrador biestável, chamado também de Flip-flop, o multivibrador
monoestável, usado comumente como temporizador, ou Disparador Sch-
mitt (Schmitt Trigger), e o multivibrador estável, usado comumente como
divisor de frequência.

202. ELETROELETRÔNICA APLICADA 200
ANALÓGICO X DIGITAL
Agora que você aprendeu o que são circuitos analógicos e digitais, você con-
segue distinguir quais as diferenças entre um e outro?! Que tal relembrarmos?
A principal diferença entre o circuito analógico e o digital é o funcionamento.
Enquanto o circuito digital é baseado na forma binária, o analógico pode assumir
infinitos valores dentro de determinados intervalos.
Podemos observar a diferença de funcionamento entre circuitos digitais e
analógicos por meio de um exemplo bem comum: o relógio. Caso ele seja ana-
lógico, seus ponteiros estarão em constante movimento, não possuindo um va-
lor preciso para o intervalo de tempo. Um relógio digital, ao contrário, possui a
indicação das horas demonstrada por números que se alteram de intervalo em
intervalo com precisão.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 200 -  Relógio analógico
Dreamstime (2012)
Figura 201 -  Relógio digital

203. 4 ELETRÔNICA 201
Com as vantagens fornecidas pelo sistema digital, atualmente o sistema ana-
lógico é muito menos utilizado. Você sabe que vantagens são essas?!
a) Facilidade de projetar os circuitos digitais.
b) Facilidade de armazenar informação.
c) Fornece informações mais precisas e exatas.
d) As operações podem ser programadas.
e) São menos afetados por ruído
f) São mais adequados à integração.
Segundo alguns autores, só existe uma grande desvantagem para o uso das
técnicas digitais: o mundo real é predominantemente analógico. A grande maio-
ria das variáveis (quantidades) físicas são, em sua natureza, analógicas, como, por
exemplo, a temperatura, a pressão, a posição, a velocidade, o nível de um líquido,
a vazão e outros mais.
Portanto, podemos entender que em um circuito analógico, as suas variáveis
se encontram em contínua variação no tempo, já em um circuito digital essas va-
riáveis se encontram fixas em períodos de tempo. Por exemplo, a rampa e a esca-
da. Quando estamos subindo uma rampa, estamos todo instante em movimento.
Por outro lado, em uma escada, a cada instante de tempo nós nos encontramos
em um degrau diferente (FERREIRA, 2005).
4.1.2 BIT E BYTE
Os computadores usam uma linguagem diferente da nossa para trabalhar as
informações. Neles, os dados são convertidos para um sistema de numeração,
conhecido como binário.
As palavras, imagens e sons são transformados em números, cuja escrita usa
apenas dois dígitos: o zero e o um.
BIT
Claude Shannon (engenheiro e matemático norte-americano), inventou em
1948 a palavra bit quando pesquisava para sua obra A mathematical theory of
communication. Nessa obra, Shannon definiu o bit como sendo 1 unidade da in-
formação, a menor que existe.

204. ELETROELETRÔNICA APLICADA 202
Denis Pacher (2012)
Figura 202 -  Claude Shannon
Atualmente, em dicionários de informática achamos a definição de bit como
sendo uma sigla para binary digit (dígito binário) (DICIONARIO DE INFORMATICA
DA FOLHA..., 2012).
Na Ciência da Computação e suas áreas afins, o bit significa a menor unidade
de informação, que pode ser armazenada ou transmitida. Um bit, por ser um nú-
mero binário, só pode ter dois valores: 0 (zero) ou 1 (um).
Quando vamos comprar um computador, as especificações que o fabricante
nos fornece sempre têm o número de bits. Por exemplo, uma CPU com processa-
dor de AMD 64 bits, 3 GB de memória, DVRW, HD 500 GB.
Você já se perguntou o que significa esse número de bits? Esse número repre-
senta a quantidade de dados e instruções que o processador consegue interpre-
tar e processar por vez.
Isso indica que processadores de 16 bits, 32 bits e 64 bits são diferentes. Quan-
to maior o número de bits, maior será a capacidade de armazenamento do pro-
cessador. Então, se você gosta de jogar ou trabalhar com vídeos ou imagens, deve
adquirir um de 64 bits. Mas lembre-se: quanto maior o número de bits, maior o
valor da máquina!
BYTE
Os computadores são idealizados para armazenar instruções em múltiplos de
bits, chamados bytes, que designa uma unidade de informação composta por oito
bits e utilizada como medida da magnitude de uma memória.

205. 4 ELETRÔNICA 203
Mas, na prática, vemos outras informações com valores muito maiores que 8
bits. Por exemplo, se você comprar um notebook com 320 GB de HD, qualquer que
seja o sistema operacional instalado nele acusará um valor diferente. A justificati-
va é que o sistema operacional adota o valor para 1 quilobyte igual 1.024 bytes, e
os fabricantes de HDs consideram o valor de 1.000 bytes.
Discussões à parte, a International Electrotechnical Commission (IEC) criou al-
gumas regras e terminologias para padronizar as medidas baseadas em valores
de 1.024 bytes.
São exemplos disso:
a) Kilobyte (KB) – 1.024 bytes
b) Megabyte (MB) – 1.024 KB = 1.024 X 1.000 bytes = 1.024 mil bytes
c) Gigabyte (GB) – 1.024 MB = 1.024 X 1.000.000 = 1024 milhões de bytes
d) Terabyte (TB) – 1.024 GB = 1.024 X 1.000.000.000 = 1.024 bilhões de bytes
Por exemplo, quando vemos uma imagem qualquer na tela do computador,
o software que gerencia o funcionamento da máquina a interpreta como sendo
uma série de pontos com cores variadas. Cada cor corresponde a um código nu-
mérico semelhante ao utilizado para as letras. Para o computador, essa imagem
nada mais é do que uma sequência infindável de dígitos 0 e 1.
Neste tópico você aprendeu sobre bit, o número binário que possui somente
dois valores (o 0 e o 1), e que a sucessão de 8 bits forma um byte. Aprendeu, tam-
bém, que eles são importantes na informática, pois tudo é medido através deles.
4.1.3 SEMICONDUTORES E TRANSISTORES
Os semicondutores têm tido um impacto incrível em nossa sociedade. Eles
são encontrados nos chips de microprocessadores e em transistores. Tudo que
é computadorizado ou que utiliza ondas de rádio depende de semicondutores.
Atualmente, a maioria dos chips semicondutores e transistores é produzida com
silício, que é o coração de qualquer aparelho eletrônico.
O QUE SÃO SEMICONDUTORES?
Os semicondutores são materiais que possuem características particulares que
os fazem se comportar ora como um isolante, ora como um condutor, dependen-
do da variação de temperatura, exposição à luz e acréscimo de impurezas.
Para materiais como semicondutores, um aumento de temperatura provoca
diminuição da sua resistência elétrica. O aumento de temperatura (como a agi-

206. ELETROELETRÔNICA APLICADA 204
tação dos átomos) provoca um aumento no número de elétrons livres, embora
também aumente o número de choques entre esses elétrons e os átomos da rede
cristalina do material semicondutor.
A diminuição da resistência elétrica, neste caso, deve-se ao fato de que o pri-
meiro efeito predomina sobre o segundo.
Tais materiais se mostram extremamente úteis para a eletrônica. São usados
na fabricação de componentes eletrônicos, microprocessadores, nanocircuitos,
entre outros.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 203 -  Componentes eletrônicos
A grande vantagem de se utilizar os semicondutores é que com eles podemos
controlar o número de cargas positivas e negativas por unidade de volume. Esses
materiais são muito utilizados em transistor, componente presente nos aparelhos
eletrônicos, como a televisão e o rádio (MORIMOTO, 2012).
O QUE SÃO TRANSISTORES?
Transistores são componentes eletrônicos de três terminais, chamados de
emissor, base e coletor. São tríodos
1
de cristal de germânio ou silício, capazes de
amplificar, detetar, modular, isto é, de efetuar funções semelhantes às das válvu-
las termiônicas, muito utilizados em eletrônica.
O princípio básico envolvido nesse dispositivo é o uso de uma tensão entre
dois terminais para controlar o fluxo de corrente no terceiro terminal. Desse
modo, um dispositivo de três terminais pode ser usado como uma fonte contro-
lada, que é a base para o projeto de amplificadores.
1 Tríodo
Válvula eletrônica de três
elementos.
2 Válvula
Dispositivo eletrônico formado por um invólucro de vidro de alto vácuo
chamada ampola, contendo
vários elementos metálicos.
3 Circuitos integrados
Associação de transistores em pequena placa de silício.

207. 4 ELETRÔNICA 205
Também, no caso extremo, o sinal do controle pode ser usado para fazer a
corrente do terceiro terminal variar de zero até um valor significativo, permitindo,
portanto, que o dispositivo funcione como uma chave.
Veremos nas imagens a seguir alguns tipos de transistores presentes no mer-
cado.
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 204 -  Transistor SMD
Dreamstime (2012)
Figura 205 -  Transistores tradicionais
Entre as vantagens de utilizar os transistores podemos destacar: o tamanho
reduzido do componente, não possui filamentos ou aquecedor, reduzindo as- sim o consumo de energia, maior durabilidade. Não é à toa que, entre 1959
e 1965, a válvula
2
foi substituída pelo transistor nos computadores chamados
de 2ª geração. Até que entre 1965 e 1975 foram trocados pelos circuitos inte-
grados
3
. Então a evolução dos computadores foi muito mais rápida e com as
máquinas cada vez menores.
Neste tópico você aprendeu que os semicondutores são materiais que se
comportam ora como um isolante, ora como um condutor, dependendo da va-

208. ELETROELETRÔNICA APLICADA 206
riação de temperatura, exposição à luz e acréscimo de impurezas. Já os transisto-
res são componentes eletrônicos de três terminais, chamados de emissor, base e
coletor. Sua descoberta foi fundamental para o avanço tecnológico nos sistemas
computacionais.

SAIBA
MAIS
Quer saber mais sobre os primeiros chips? Acesse:
<www.hardware.com.br/guias/historia-informatica/
primeiros-chips.html>.
4.1.4 PORTA LÓGICA
Não há como falar em eletrônica digital sem citar George Boole e sua teoria
matemática que transformou os princípios lógicos filosóficos em equações algé-
bricas.
Esse foi um passo para a evolução dos conceitos na área da engenharia, pois
Chanon utilizou da teoria de Boole para definir os conceitos de sistemas digitais.
Segundo vários autores, incluindo Channon, os postulados e teoremas da ál-
gebra de Boole permitiram representar expressões da solução de um problema
ou do comando de um sistema. Tais expressões, atualmente, podem ser executa-
das por um conjunto de circuitos, que em eletrônica digital denominados portas
lógicas.
As portas lógicas são, na verdade, a tradução dos postulados booleanos imple-
mentados por meio de circuitos eletrônicos.
Entrada Saída
Função lógica
Thiago Rocha (2012)
Figura 206 -  Diagrama de blocos de uma função lógica
As portas lógicas nada mais são que pequenos elementos dos circuitos ele-
trônicos. Elas servem para executar as operações da Teoria de Boole (operações
booleanas) e com isso é possível criar circuitos digitais e integrados complexos.
Essas portas também são utilizadas para a criação, aperfeiçoamento e produção
de processadores em larga escala.
Assim como temos na aritmética operações como 5 + 2 = 7 (adição), temos na
lógica operações como 1 AND 1 = 1, 1 OR 0 = 1 e NOT 1 = 0. As operações lógicas

209. 4 ELETRÔNICA 207
podem ser descritas através de uma tabela específica, que denominamos de ta-
bela da verdade.
Dentre as portas lógicas, destacamos:
a) porta OR (OU);
b) porta AND (E);
c) porta NOT (NÃO);
d) porta NAND (NÃO - E);
e) porta NOR (NÃO - OU);
f) porta XOR (OU - EXCLUSIVA).
As portas lógicas trabalham com lógica binária e cada porta aplica uma lógica
diferente:
a) nível lógico 0 = sem tensão;
b) nível lógico 1 = com tensão.
Essas portas são encontradas nos circuitos digitais simples e são geralmente
usados nas famílias CMOS ou TTL.
A partir de agora você conhecerá a simbologia de cada porta lógica. Vamos
em frente!
PORTA OR (OU): APRESENTA-SE NOS CIRCUITOS INTEGRADOS LM4071
A porta OR produz:
a) uma saída 1 (um), se qualquer um dos sinais de entrada for igual a 1 (um);
b) um sinal de saída igual a 0 (zero) apenas se todos os sinais de entrada forem
0 (zero).
Sua simbologia e expressão lógica são as seguintes:
A
Y
B
Y = A + B
Thiago Rocha (2012)
Figura 207 -  Simbologia da porta lógica OR

210. ELETROELETRÔNICA APLICADA 208
Lê-se a expressão anterior como “Y igual a A ou B”. Esta função implementa a
soma lógica, como pode ser visto na tabela da verdade.
Tabela 3 – Tabela da verdade relacionada à função da porta OR
Entrada AEntrada B Saída Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
PORTA AND (E): ENCONTRAREMOS ESSE TIPO DE PORTA NO
CI LM4081
Esse tipo de porta produz:
a) uma saída 1 (um), se todos os sinais de entrada forem iguais a 1 (um);
b) um sinal de saída igual a 0 (zero), caso qualquer um dos sinais de entrada
for 0 (zero).
Veja a seguir a simbologia desta função lógica e a expressão lógica.
A
Y
B
Y = A.B
Thiago Rocha (2012)
Figura 208 -  Simbologia da porta lógica AND
Y = f (A,B) = A.B = B.A
Lê-se “A e B” ou “B e A”.
A tabela da verdade que você verá na sequência mostra os diferentes valores
que o sinal de entrada pode assumir e, para cada um destes valores, qual o valor
da saída.
Tabela 4 – Tabela da verdade relacionada à função da porta And
Entrada AEntrada B Saída Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

211. 4 ELETRÔNICA 209
PORTA NOT (INVERSORA): ESSE TIPO DE PORTA CARACTERIZA O
CI LM4069
A porta NOT inverte o sinal de entrada (executa a negação do sinal de entrada):
a) se o sinal de entrada for 0 ela produz uma saída 1;
b) se a entrada for 1 ela produz uma saída 0.
A simbologia da porta lógica associada a esta operação é apresentada a seguir.
Y = f(A) = Ā
A Y
Thiago Rocha (2012)
Figura 209 -  Simbologia da porta lógica NOT
Nesta equação, Y: variável de Saída (dependente) e A: variável Entrada (inde-
pendente).
A tabela da verdade que você verá na sequência mostra os diferentes valores
que o sinal de entrada pode assumir e, para cada um destes valores, qual o valor
da saída.
Tabela 5 – Tabela da verdade relacionada à função da porta NOT
Entrada A Saída Y
0 1
1 0
PORTA NAND (NÃO E ): SEU CIRCUITO INTEGRADO É O 4011
A porta NAND equivale a uma porta AND seguida por uma porta NOT, ou seja,
ela produz uma saída que é o inverso da saída produzida pela porta AND. Vamos observar a tabela da verdade e a simbologia para entender melhor.
Tabela 6 – Tabela da verdade relacionada à função da porta NAND
Entrada AEntrada B Saída Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0

212. ELETROELETRÔNICA APLICADA 210
A
Y
B
A
Y
B
Thiago Rocha (2012)
Figura 210 -  Simbologia da porta lógica NAND
PORTA NOR (NÃO OU) SEU CIRCUITO INTEGRADO É O LM4001
A porta NOR equivale a uma porta OR seguida por uma porta NOT, isto é, ela
produz uma saída que é o inverso da saída produzida pela porta OR. Observe a
tabela da verdade e a simbologia e veja como é simples.
Tabela 7 – Tabela da verdade relacionada à função da porta NOR
Entrada AEntrada B Saída Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
A
Y
B
A
Y
B
Thiago Rocha (2012)
Figura 211 -  Simbologia da porta lógica NOR
As portas NAND e NOR são as portas lógicas universais. A partir delas pode-se
chegar a qualquer outra porta lógica. Temos ainda:
PORTAS XOR: SEU CIRCUITO INTEGRADO É O LM4070
A porta XOR compara os bits; ela produz saída 0 quando todos os bits de en-
trada são iguais e saída 1 quando pelo menos um dos bits de entrada é diferente dos demais.

213. 4 ELETRÔNICA 211
PORTA XNOR: SEU CIRCUITO INTEGRADO É O LM4077
É uma porta XOR com sua saída invertida. Dessa forma, sua saída será igual a 1
quando suas entradas possuírem o mesmo valor e 0 quando elas forem diferentes.

FIQUE
ALERTA
Quando utilizamos circuitos integrados, as suas entra-
das não poderão ser confundidas com saída, pois oca-
sionará a queima deles.
Você aprendeu neste tópico que nos circuitos digitais trabalhamos com a ló-
gica booleana e que, para cada valor possível da entrada, determina-se o valor da
saída. As portas lógicas são empregadas em sistemas digitais no desenvolvimen-
to de processadores e circuitos digitais integrados.
SAIBA
MAIS
Um livro de fácil leitura e com um grande aprofundamento
em portas e circuitos lógicos é: Eletrônica digital moderna e
VHDL, do autor Volnei A. Pedroni (Editora Campus).
4.1.5 FUNÇÃO LÓGICA
Com certeza, no Ensino Médio você estudou funções na disciplina de Mate-
mática, não foi? Na eletrônica digital, dependemos das funções também, para
prevermos o que acontecerá em determinado momento em um circuito digital.
Um circuito digital toma suas decisões a partir das funções lógicas.
Neste tópico você conhecerá a descrição das funções lógicas básicas, sua sim-
bologia e a tabela da verdade. Essa tabela descreve como se comporta a saída de
uma função lógica, mediante os possíveis valores de suas variáveis de entrada.
Acompanhe!
O QUE É UMA FUNÇÃO LÓGICA?
Uma função, como já conhecemos da Matemática, é a relação entre duas vari-
áveis, uma dependente e outra independente.

214. ELETROELETRÔNICA APLICADA 212
A variável independente pode assumir inúmeros valores, só restritos ao pro-
blema a ser analisado. Como aqui vamos falar de sistemas lógicos (estudados e
apresentados por George Boole), as variáveis independentes serão chamadas de
variáveis lógicas e, por consequência, as funções serão chamadas de lógicas.
As variáveis lógicas só podem assumir dois valores possíveis; cada valor será
associado a um só significado e seus dois valores possíveis são exclusivos.
FUNÇÕES LÓGICAS BÁSICAS
Função lógica NOT (NÃO)
Sua saída sempre apresentará o valor oposto ao presente na entrada. Por isso,
é normalmente chamada de inversor. A simbologia da porta lógica associada a
essa operação é apresentada a seguir.
.
Y = f(A) = Ā
A Y
Thiago Rocha (2012)
Figura 212 -  Simbologia função lógica NOT
Nesta equação, Y é variável dependente de A, logo A é variável independente.
Como pôde ser visto na simbologia da figura anterior, esta função lógica pos-
sui uma única entrada e única saída.
A operação lógica de negação é caracterizada pela barra sobre a variável A.
Lê-se “Y igual a A barrado”.
A tabela da verdade que você verá na sequência mostra os diferentes valores
que a entrada pode assumir e, para cada um desses valores, qual o valor da saída.
Tabela 8 – Tabela da verdade da função NOT
Entrada A Saída Y
0 1
1 0
Observando a tabela acima, podemos ver que na função NOT a saída é o inver-
so da entrada.

215. 4 ELETRÔNICA 213
Função lógica E (AND)
A função lógica “AND”, na sua forma mais básica, relaciona o comportamento
de duas variáveis de entrada com uma saída que é o produto lógico dessas vari-
áveis. Um ponto representa a operação lógica E. Veja a seguir a expressão lógica.
Y = f (A,B) = A.B = B.A
Lê-se “A e B” ou “B e A”
A simbologia da porta lógica associada à função AND e sua tabela da verdade
são mostradas na sequência.
A
Y
B
Y = A.B
Thiago Rocha (2012)
Figura 213 -  Simbologia da função AND
Tabela 9 – Tabela da verdade da função AND
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
Um exemplo da aplicação de porta E/AND é um circuito com duas chaves em
série A e B e uma lâmpada LY.
CH A CH B
LY
Thiago Rocha (2012)
Figura 214 -  Circuito chaveado em série
Imagine se as duas chaves (que são nossas variáveis lógicas) estiverem aberta.
O que acontecerá? É isso mesmo, a lâmpada não acende.

216. ELETROELETRÔNICA APLICADA 214
Agora, você pergunta: e se eu fechar uma das chaves? Eu respondo: a lâmpada
continuará apagada. E se eu fechar a outra chave? Claro! A lâmpada acenderá.
Então podemos concluir que a lâmpada acenderá somente se a chave A e a
chave B forem abertas.
Podemos ver que a saída na função AND será igual a 1(um) se todas as entra-
das forem iguais a 1(um).
Função lógica OR (OU)
A função lógica OR, como na função AND, fornece uma única saída para cada
uma das variáveis de entrada. Sua função lógica, a simbologia de porta lógica e
tabela da verdade são mostradas a seguir:
Y = f (A,B) = A+B
A
Y
B
Y = A + B
Thiago Rocha (2012)
Figura 215 -  Simbologia da função OR
Lê-se a expressão anterior como “Y igual a A ou B”. Esta função implementa a
soma lógica, como pode ser visto em sua tabela da verdade.
Tabela 10 – Tabela da verdade da função OR
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Um circuito elétrico com chaves e lâmpada também pode representar uma
função lógica OR.

217. 4 ELETRÔNICA 215
CH A
CH B
LY
Thiago Rocha (2012)
Figura 216 -  Circuito chaveado em paralelo
Analisando a situação acima, continuamos com duas chaves A e B e uma lâm-
pada S.
Mas a disposição dessas chaves é diferente do exemplo dado para a porta E/
AND. Quando as duas chaves estão abertas, a lâmpada com certeza não acenderá.
Minha pergunta agora é: o que aconteceria se fechássemos a chave A? Note
que, se fechar a chave A e a chave B permanecer aberta, a corrente circulará pela
chave A e chegará até a lâmpada, acendendo-a.
Agora, você dirá: o mesmo acontecerá se a chave A permanecer aberta e a B
fechada. A lâmpada com certeza acenderá.
Então podemos concluir que a lâmpada não acenderá se as chaves A e B per-
manecerem abertas, pois se fecharmos OU a chave A, OU a chave B, OU ambas, a
lâmpada acenderá.
Na função lógica OR a saída será igual a zero se todas as entradas forem iguais
a zero. Seu operador sempre será o da adição (+) e sua função será Y = A + B.
Função lógica NAND (NÃO E)
Esta função lógica é uma combinação das funções NÃO e E, resultando na fun-
ção E invertida, denominada de função NAND. Sua função lógica, simbologia de
porta lógica e tabela da verdade são mostradas a seguir.

218. ELETROELETRÔNICA APLICADA 216
Tabela 11 – Tabela da verdade da função lógica NAND
A B Y
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
A
Y
B
A
Y
B
Thiago Rocha (2012)
Figura 217 -  Simbologia da porta lógica NAND
Observe na tabela. Você percebeu que se todas as entradas forem iguais a
1(um), a saída será igual a 0 (zero)? Isso mesmo!
Função lógica NOR (NÃO OU)
Esta função lógica é conseguida com a combinação das funções NÃO e OU, re-
sultando na inversão da função OU, mais conhecida como função NOR. Sua expres-
são lógica, simbologia de porta lógica e tabela da verdade são mostradas a seguir.
Tabela 12 – Tabela verdade função lógica NOR
A B Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
A
Y
B
A
Y
B
Thiago Rocha (2012)
Figura 218 -  Simbologia da função NOR

219. 4 ELETRÔNICA 217
Função XOR
Essa função tem uma condição preexistente. Se o número de entradas for
igual a 1 e tiver uma quantidade de entradas em número ímpar, sua saída terá
valor igual a 1(um).
Representamos essa função por: Y = A ⊕ B
Simbologia:
A
S
B
Thiago Rocha (2012)
Figura 219 -  Simbologia da função XOR
E sua tabela da verdade é:
Tabela 13 – Tabela da verdade da função lógica XOR
A B Y = A ⊕ B
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Neste tópico você aprendeu que qualquer função lógica possui diversas va-
riáveis lógicas como entrada e, via de regra, somente uma variável lógica como
saída. Vimos também que existe para cada tipo de função uma porta lógica bem
definida.
4.1.6 ÁLGEBRA BOOLEANA
Em 1847, George Boole publicou sua obra The Mathematical Analysis of Logic
em que prova que os principais conceitos de lógica simbólica poderiam ser escri-
tos por meio de equações matemáticas. Chanon, muitos anos mais tarde (1937),
relacionou a teoria de Boole e os circuitos eletrônicos, definindo dois estados ló-
gicos para distintos valores de potencial em um circuito.
A álgebra booleana é fundamental nos estudos de circuitos chaveados através
da análise e aplicação das funções lógicas. Ela serve para descrever esses circuitos
que podem ser montados combinando portas lógicas.

220. ELETROELETRÔNICA APLICADA 218
Diferente do estudo da álgebra tradicional, até hoje vista em seus estudos ma-
temáticos, você perceberá que não trabalharemos com infinitos valores para as
variáveis independentes, como quando utilizávamos o conjunto dos números re-
ais. A álgebra de Boole obedece ao sistema binário, isto é, só admite dois valores:
0 (zero) e 1 (um).
OPERAÇÕES BÁSICAS DA ÁLGEBRA BOOLEANA
Na álgebra booleana, podemos verificar algumas operações ou funções bási-
cas. Vamos conhecer cada uma delas.
Operação OR (OU) – Adição lógica
Podemos dizer que essa operação booleana, denominada de OR(OU), segue a
seguinte afirmação:
“Uma sentença tem seu resultado verdadeiro se qualquer um dos termos for
verdadeiro”.
A operação OU terá resultado 1 (um) se pelo menos uma das variáveis de en-
trada for igual a 1((um).
Como qualquer operação, ela tem seu operador que será representado pelo
símbolo + ou v. Aqui utilizaremos o operador +.
Veja a seguir um exemplo de operação de adição lógica:
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 1
Utilizando esses conceitos e atribuindo em uma operação lógica A + B (lemos A
ou B), poderemos demonstrar o resultado em uma tabela da verdade, como segue:
Tabela 14 – Tabela da verdade da operação lógica OU
A B Α + Β
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

221. 4 ELETRÔNICA 219
Operação AND (E) – Multiplicação lógica
A operação AND também obedecerá a uma regra importante, que diz que
uma sentença tem seu resultado verdadeiro se e somente se todos os termos
forem verdadeiros.
Essa operação AND resulta em 0 se pelo menos uma das variáveis de entrada
for 0. Seu operador lógico é representado por . (ponto) ou v. Adotaremos o ponto
como operador.
Veja um exemplo de operação de adição lógica:
0 . 0 = 0
0 . 1 = 0
1 . 0 = 0
1 . 1 = 1
Utilizando esses conceitos e atribuindo em uma operação lógica A . B (lemos A
e B), teremos um resultado em uma tabela da verdade, como segue:
Tabela 15 – Tabela da verdade da operação AND
A B Α . Β
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
Esses resultados são fixos para a análise de qualquer simplificação algébrica.
Operação NOT (Não) – Inversão
A operação NOT tem várias denominações. Ela pode ser chamada de operação
NÃO, operação complementação, negação ou ainda inversão.
É a operação que tem o resultado igual ao valor inverso ao que a variável apre-
senta. Explicando melhor, como os valores das operações booleanas são binários (0 ou 1), o valor inverso de 0 será 1 e, como consequência, o valor inverso a 1 será o 0.
O operador NOT será representado por
ou A’ (lemos inverso de A ou com-
plementar de A). A tabela da verdade de uma operação lógica de inversão corres- ponde a:

222. ELETROELETRÔNICA APLICADA 220
Tabela 16 – Tabela da verdade da operação NOT
A
0 1
1 0
Vamos a um exemplo:
Utilizando as características de cada operação, qual o valor complementar de
A= 11?
Resolução:
Como A = 11, então
= 00
Você percebeu que só aplicamos os valores da tabela? Para cada unidade, seu
complementar sempre será o 0 (zero).
PROPRIEDADES ALGÉBRICAS
Na álgebra de Boole temos três propriedades principais:
a) Propriedade comutativa: a palavra comutar significar trocar de lugar. En-
tão, significa que a ordem dos termos não altera o valor do resultado.
Exemplos:
A + B = B + A
0 + 1 = 1 + 0
A . B = B . A
0 . 1 = 1 . 0
b) Propriedade associativa: segundo o dicionário Aulete Digital, associar
significa agrupar em um único conjunto (dois ou mais elementos). E para
associarmos termos algébricos, utilizamos parênteses ( ), colchetes [ ] e as
chaves { }.
Exemplos:
Se os valores de A = 1, B= 1, C = 0, observando os valores da operação OR
temos:
A + ( B + C) = (A + B) + C
1 + (1 + 0) = (1 + 1) + 0
1 + 1 = 1 + 0
1 = 1

223. 4 ELETRÔNICA 221
Utilizando os mesmo valores de A, B e C do exemplo anterior e observando
a tabela de valores da operação AND, temos:
A . (B . C) = (A . B) . C
1 . (1 . 0) = (1 . 1) . 0
1 . 0 = 1 . 0
1 = 1
c) Propriedade distributiva: essa propriedade aparece quando temos dois
ou mais tipos de operação em uma única expressão.
Exemplos:
Devemos utilizar a operação indicada pelo operador que está do lado de
fora dos parênteses termo a termo.
A . (B + C) = A . B + A . C
Utilizando A= 1, B = 0 e C = 1, vamos provar que a expressão booleana é
verdadeira.
1 . (0 + 1) = 1 . 0 + 1 . 1
Utilizando as regras dos operadores OR e AND, temos:
0 + 1 = 0 + 1
Então podemos dizer que a propriedade distributiva é verdadeira nessa
expressão.
Neste tópico você aprendeu que podemos ter três operações básicas na álge-
bra booleana: OU, E e NÃO. Nessas operações utilizamos somente os números bi-
nários, definidos por Boole, que são o 0 (zero) e 1 (um). Também aprendemos que
as propriedades aplicadas à álgebra de Boole são idênticas à da álgebra tradicional,
e que essa teoria booleana foi associada à teoria de circuitos, por Shannon, que
atualmente é fundamental para a construção e programação de computadores.
VOCÊ
SABIA?
George Boole formalizou no século XIX os princípios dos
sistemas digitais. Neste tipo de sistema, as variáveis de
entrada e saída são lógicas, ou seja, assumem somente
dois estados, que podem ser verdadeiro (V) ou falso (F).

224. ELETROELETRÔNICA APLICADA 222
4.2 SISTEMAS DE NUMERAÇÃO
4.2.1 SISTEMA BINÁRIO
Você já se perguntou como seria nossa civilização sem a descoberta dos nú-
meros? Já imaginou a vida sem a tecnologia que nos proporciona tanto conforto?
Bem, se os números não fossem inventados e organizados, não conseguiríamos
chegar ao estágio de raciocínio matemático que temos hoje e, com isso, não tería-
mos energia elétrica, aparelhos eletrodomésticos, eletrônicos, não teríamos água
em nossas casas, um bom banho quente. Todos esses exemplos têm relação com
a evolução do pensamento matemático e os sistemas de numeração.
Na eletrônica digital temos aplicação direta de alguns sistemas de numeração.
Não que em outras áreas esses sistemas não sejam importantes, mas seu conhe-
cimento em eletrônica é necessário para sua profissão.
SISTEMA DECIMAL
Historicamente, o homem sentiu necessidade de contar o que possuía, seja
em propriedades, objetos, animais, sementes, desenvolvendo vários sistemas de
numeração. Um deles, o mais usado atualmente, é o sistema decimal, ou seja, um
sistema posicional de representação que é formado por dez dígitos de 0 a 9 e
contados de 10 em 10, podendo assim obter infinitos números através de adições
e multiplicações.
Sua principal característica é utilizar a base 10. Podemos escrevê-lo:
N x 10
y

onde:
a) N será um número inteiro entre 0 e 9;
b) y será 0 para o primeiro algarismo à direita do número, será igual a 1 para o
segundo algarismo etc.;
c) y será um expoente -1 para o primeiro algarismo à esquerda do número, -2
para o segundo algarismo à esquerda...
Para que você entenda melhor, leia as observações a seguir:
a) primeiro, decomponha o número dado, em uma soma de unidades, deze-
nas, centenas, unidades de milhar etc;
b) na base 10, lembre que o expoente da base 10 equivale ao número de ca-
sas decimais que tem esse número. Exemplo: 5.000 = 5 x 10³. O expoente 3

225. 4 ELETRÔNICA 223
indica o número de algarismos à direita do número, se fosse à esquerda o
expoente seria negativo.
Como fica na prática?
Vamos transformar o número dado em uma soma de valores posicionais:
5.343 = 5.000 + 300 + 40+ 3
Agora transformaremos essa soma em agrupamentos de base 10:
5.343 = 5 x 10³ + 3 x 10² + 4 x 10 + 3x 10
0
Viu como é fácil?
Agora que você entendeu como escrever um número na forma de potência de
base 10, conhecerá a representação de um número no sistema decimal.
Atualmente, quando queremos que todos saibam que um número está repre-
sentando um sistema decimal, devemos adicionar um índice 10 após todos os
seus algarismos.
Observe:
5.343
10
= 5 x 10³ + 3 x 10² + 4 x 10 + 3X 10
0
Agora ficou claro? Ainda não? Acompanhe mais alguns exemplos:.
56.789
10
= 50.000 + 6.000 + 700 + 80 + 9
= 5 x 10
4
+ 6 x 10
3
+ 7 x 10 ² + 8 x 10¹ + 9 x 10
0
Pronto, você acaba de representar um número decimal em uma potência de
base 10.
98.456
10
= 90.000 + 8.000 + 400 + 50 + 6
= 9 x 10
4
+ 8 x 10³ + 4 x 10 ² + 5 x 10¹ + 6 x 10
0
Agora que sabemos transformar números inteiros em um número de base 10,
como podemos transformar um número decimal em base 10? A regra é a mesma,
só que o expoente será negativo, indicando quantas casas decimais tem o núme-
ro. Observe o exemplo abaixo:
373,64
10
= 300 + 70 + 3 + 0,6 + 0,04
= 3 x 10² + 7 x 10 +3 x 10
0
+ 6 x 10
-1
+ 4 x 10
-2
Observe que o número de casas decimais de 0,6 é só uma (contamos quantos
algarismo temos após a vírgula) e, por isso, 0,6 = 6 X 10
-1
. Já 0,04 tem dois algaris-
mos após a vírgula, logo o expoente será 2, e negativo.
Vamos a mais alguns exemplos?

226. ELETROELETRÔNICA APLICADA 224
a) 256,198 = 200 + 50 + 6 + 0,1+ 0,09 + 0,008
= 2 x 10² + 5 x 10¹ + 6 x 10
0
+ 1 x 10
-1
+ 9 X 10
-2
+ 8 x 10
-3
b) 325, 25 = 3 x 10² + 2 x 10 + 5 x 10
0
+ 2 x 10
-2
+ 5 x 10
-1
SISTEMA BINÁRIO
Para um sistema binário, a lógica de pensamento é semelhante à demonstra-
da anteriormente. Esse sistema de numeração também é um sistema posicional,
onde há dois algarismos, 0 e 1, e sua base é 2. Então os únicos algarismos que
temos nesse sistema são o 0 (zero) e o 1(um).
O sistema binário é muito utilizado no estudo de sistemas digitais; ele apresen-
ta correspondência direta com os estados desses sistemas, o computador. Então, a
eletrônica digital e a computação estão entrelaçadas nesse sistema de numeração.
Por exemplo: para o dígito 0, pode-se atribuir o valor de tensão 0 V e, para o dígi-
to 1, pode-se atribuir o valor de tensão de 5 V. Quando o número binário possui
somente um dígito, este é chamado de bit.
A palavra bit vem da contração de binary digit, ou dígito binário, em português.
Já um número que for constituído por uma sucessão de 8 dígitos, ou 8 bits, é
chamado de byte. Vamos a mais um exemplo:
1001001 (palavra binária de 8 bits ou 1 byte)
1 (palavra binária de 1 bit)
1001001111000011 (palavra binária de 16 bits ou 2 bytes)
Veremos melhor essas associações na tabela a seguir.
Tabela 17 – Múltiplos bit e bytes
1 Bit = 1 ou 0
1 Byte = Um conjunto de 8 bits
1 Kbyte = 1.024 bytes ou 8.192 bits
1 Megabyte =1.024 Kbytes, 1.048.576 bytes ou 8.388.608 bits
1 Gigabyte =
1.024 Megabytes, 1.048.576 Kbytes, 1.073.741.824 bytes
ou 8.589.934.592 bits
É justamente o uso do sistema binário que torna os computadores confiáveis,
pois a possibilidade de um valor 1 ser alterado para um valor 0, o oposto, é muito

227. 4 ELETRÔNICA 225
pequena. Lidando com apenas dois valores diferentes, a velocidade de proces-
samento também torna-se maior, devido à simplicidade dos cálculos. O uso do
sistema binário nos permite uma transposição de conceitos da lógica booleana
de dois estados, 0 e 1, para o mundo elétrico, em que empregamos dois estados
ligado (1) e desligado (0), permitindo um mapeamento do real para o virtual.
Como você faria para transformar um número do sistema decimal em um sis-
tema binário?
Fácil! Devemos multiplicar cada número que o forma pela base 2. Vamos ana-
lisar o exemplo:
1010 = 1 x 2
4
+ 0 x 2³ + 1 x 2² + 0 x 2¹
16 + 0 + 4 + 0 = 20
Então, 1010 = 20
10
Neste tópico você aprendeu que o sistema decimal é um sistema de base 10,
enquanto no sistema binário utilizamos a base 2. Estudou que o sistema binário
possui somente dois algarismos 0 (zero) e 1 (um), e é de grande importância, pois
faz a correspondência direta com o computador. E que o sistema decimal é utili-
zado em todos os momentos de nossas vidas e formado pelos algarismos de 0 a 9.
4.2.2 CONVERSÕES BINÁRIO/DECIMAL
A conversão de números binários para decimais veio para exemplificar o me-
canismo de funcionamento dos computadores, a chamada linguagem de má-
quinas. Essa linguagem veio para permitir a conversão entre as bases diferentes,
facilitando assim a vida de quem precisa trabalhar com o sistema binário ou o
decimal.
Sabemos que os sistemas computacionais trabalham e interpretam os núme-
ros em base 2 – números binários.
Por exemplo: quando estamos escrevendo em algum documento ou alteran-
do alguma planilha, o computador interpreta esses dados em linguagem de má-
quina para guardar as informações. Desta forma, ocupa muito menos espaço de
armazenamento.
Antes de realizarmos a conversão propriamente dita, iremos demonstrar uma
tabela de potência de 2. Isso facilitará o entendimento da conversão numérica de
base 2 (binária) em base 10 (decimal).

228. ELETROELETRÔNICA APLICADA 226
Tabela 18 – Tabela de potências de base 2
2
0
= 1 2
6
= 64
2
1
= 2 2
7
= 128
2
2
= 4 2
8
= 256
2
3
= 8 2
9
= 512
2
4
= 16 2
10
= 1024
2
5
= 32 2
11
= 2048
CONVERSÃO DO SISTEMA BINÁRIO PARA DECIMAL
Para se efetuar a correspondência entre a numeração binária e a numeração
decimal, deveremos ter em conta as seguintes regras:
a) multiplicam-se todos os dígitos binários pelo valor decimal da potência de
2 correspondente ao peso de cada dígito;
b) somam-se os resultados obtidos;
c) o resultado da soma é o equivalente decimal do número binário.
Para que possamos determinar o número decimal que corresponde a um
certo número binário, devemos proceder à conversão de binário para decimal,
exemplificada a seguir:
Então chegamos à conclusão de que 110101 na base 2 é igual a 53 na base 10.
Outro exemplo para fixarmos melhor a conversão de binário para decimal:
Então aqui chegamos ao seguinte resultado: 1001101 na base 2 é igual a 77
na base 10.
Vamos praticar mais um pouco? É importante sabermos converter grandes nú-
meros binários em decimais para termos noção de quantidade.
a) 1100110001
2
= 1 x 2
9
+ 1 x 2
8
+ 0 x 2
7
+ 0 x 2
6
+ 1 x 2
5
+ 1 x 2
4
+ 0 X 2³ + 0 x 2² + 0 x 2¹ + 1 x 2
0
= 2
9
+ 2
8
+ 2
5
+ 2
4
+ 2
0
= 512 + 256 + 32 + 16 + 1
= 817
10

229. 4 ELETRÔNICA 227
b) 101000111
2
= 1 x 2
8
+ 0 x 2
7
+ 1 x 2
6
+ 0 x 2
5
+ 0 x 2
4
+ 0 x 2³ + 1 x 2² + 1 x 2¹ + 1 x 2
0
= 2
8
+ 2
6
+ 2² + 2¹ + 2
0
= 256 + 64 + 4 + 2 +1
= 327
10
Viu só, como é fácil? Basta utilizar as potências na base 2.
CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA BINÁRIO
Como percebemos, é necessário sabermos converter um número do sistema
binário em um número do sistema decimal. Pois quando temos um número biná-
rio muito grande, como vamos ter noção de seu valor? Aí que entra a conversão
do sistema binário para o decimal. Os números decimais são nossos conhecidos e
fica muito mais fácil interpretá-los, não é mesmo?
Vamos ver quais são os passos que devemos seguir, agora, para a conversão
inversa, isto é, de um sistema decimal para um sistema binário. Vamos adotar um
método chamado método das divisões sucessivas.
Esse método consiste em dividir sucessivamente o número pela base 2 até
obtermos o menor quociente possível.
Veja o exemplo:
Segundo Idoeta (2001, p. 7), o último quociente será o algarismo mais signifi-
cativo e ficará colocado à esquerda. Os outros algarismos seguem na ordem até
obtermos o primeiro resto.
Então teremos:
1 0 1 0 1
último quociente4º resto 3º resto 2º resto 1º resto
Então chegamos ao resultado da conversão:
21
10
= 10101
2

230. ELETROELETRÔNICA APLICADA 228
Vamos a outros exemplos para ficar bem claro:
a) 138
10
Então neste caso, lendo de baixo para cima e começando pelo menor quocien-
te e depois os restos, temos:
138
10
= 10001010
2
b) 715
10
Chegamos à conclusão de que: 715
10
= 1011001011
2
Vamos agora aprender a verificação, isto é, como provar se a conversão está
correta. Simples: só precisamos transformar o número binário a que chegamos
em números com a base 2:
10110010112 = 1 x 2
9
+ 0 x 2
8
+ 1 x 2
7
+ 1 x 2
6
+ 0 x 2
5
+ 0 x 2
4
+ 1 x 2³
+ 0 x 2² + 1 x 2¹ + 1 x 2
0

= 2
9
+ 2
7
+ 2
6
+ 2
3
+ 2¹ + 2
0
= 512 + 128 + 64 + 8 + 2 + 1
= 715
10

231. 4 ELETRÔNICA 229
Neste tópico aprendemos sobre a conversão de números binários para deci-
mais e de decimais para binários. Vimos que para realizar a conversão de binário
para decimal, é necessário multiplicar todos os dígitos binários pelo valor decimal
da potência de 2 correspondente ao peso de cada dígito e somar os resultados
obtidos.
Para conseguirmos a conversão de decimal para binário, utilizamos o método
das divisões sucessivos, em que levamos em conta o último quociente como pri-
meiro dígito significativo e os demais são os restos das divisões em ordem decres-
cente das divisões realizadas.
4.2.3 SISTEMA HEXADECIMAL
O sistema binário é um sistema que apresenta números com muitos dígitos,
representando números relativamente pequenos, o que dificulta a vida das pes-
soas que trabalham com programação de computadores e softwares. Para resol-
ver isso, pensou-se em um sistema mais enxuto que obedecesse ao número de
bytes (8 dígitos) utilizados. Desta forma, o sistema hexadecimal foi inventado.
À medida que a capacidade de processamento dos computadores e seus sof-
twares foram evoluindo e começaram a funcionar em 8, 16, 32 e 64 bytes, houve
a necessidade de um tipo de sistema que envolvesse os múltiplos de 8. O sistema
hexadecimal é um sistema compacto e por isso todos os computadores o utilizam
atualmente.
Esse sistema é considerado o mais importante na área de informática e, como
o nome indica, sua base é o número 16 e com algarismos de 0 a 15.
Estes símbolos são: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 do sistema decimal e as letras A, B,
C, D, E, F.
Essas letras, em correspondência com o sistema decimal, equivalem aos valo-
res 10, 11, 12, 13, 14, 15, respectivamente.
Além disso, o sistema hexadecimal é posicional e o valor numérico do símbolo
vai depender da sua posição no número, e é diretamente proporcional a distintas
potências de base 16.
Observe a tabela a seguir e compare os três sistemas de numeração:

232. ELETROELETRÔNICA APLICADA 230
Tabela 19 – Comparação entre os sistemas de numeração decimal,
binário e hexadecimal
Decimal Binário Hexadecimal
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
Você pode notar que o sistema decimal e o sistema hexadecimal são pareci-
dos e, por isso, fica mais fácil termos ideia das quantidades que o hexadecimal
representa.
Podemos verificar a utilização do padrão hexadecimal em inúmeras aplicações
da programação, como na programação de microprocessadores, especialmente
nos equipamentos de estudo e sistemas de desenvolvimento.
Um outro exemplo de aplicação diferenciada são as placas de redes. Hoje no
mercado de fabricação de placas de rede para computadores, os números hexa-
decimais são utilizados para designar o endereçamento físico da placa.
Esse endereçamento é denominado de endereço MAC. O endereço MAC (Me-
dia Access Control) é composto de seis conjuntos de números, onde cada conjun-
to representa um número em hexadecimal.
Veja um exemplo de um endereço MAC de uma placa de rede:
Endereço MAC: 00:00:5E:00:01:FF
Falamos sobre placas de redes, mas será que podemos relacionar o sistema
hexadecimal ao hardware de um computador?
Os softwares que recuperam dados de um disco rígido utilizam os números he-
xadecimais. Quando utilizamos programas de editor do disco rígido para analisar

233. 4 ELETRÔNICA 231
e reparar possíveis problemas, também necessitamos de um profundo conheci-
mento desses números.
VOCÊ
SABIA?
Cada dígito hexadecimal indica quatro dígitos binários.
Se você quiser brincar de fazer conversões desse sistema para outros como o
binário, octal e decimal, existe a calculadora Open Source Speed Crunch, que pos-
sibilita, além das mais variadas operações científicas, esses tipos de conversão.
Como o nome diz, é Open Source, então você não pagará nada por ela.
Você pode baixar no site: speedcrunch.org/pt_BR/download.html. Escolha
qual sistema operacional você utiliza e pronto! No site também ensina-se como
utilizá-la.
Você estudou neste tópico o sistema hexadecimal, que é formado por 16 dígi-
tos diferentes, de grande utilização em diversas aplicações da informática, entre
elas a fabricação de placas de redes. Estudou também que cada dígito hexade-
cimal indica quatro dígitos binários. Por isso o hexadecimal é considerado um
sistema compacto e de rápida conversão para outros sistemas de numeração.
4.2.4 CONVERSÕES HEXADECIMAL/DECIMAL
Aprender a utilizar os tipos de conversões é importante para qualquer profis-
sional da área tecnológica. Num curso de manutenção de computadores não é di-
ferente. O sistema hexadecimal é um sistema de numeração aplicado nas diversas
áreas da informática. E suas regras são de fácil aprendizado.
CONVERSÃO DO SISTEMA HEXADECIMAL PARA DECIMAL
A regra para conversão de hexadecimal para decimal é semelhante à conver-
são de qualquer sistema de numeração para o decimal, já demonstrada para o
caso de conversão binário para decimal.
Para se efetuar a correspondência entre a numeração binária e a numeração
decimal, deveremos ter em conta as seguintes regras:
a) multiplicam-se todos os dígitos binários pelo valor decimal da potência de
16 correspondente ao peso de cada dígito;

234. ELETROELETRÔNICA APLICADA 232
b) somam-se os resultados obtidos;
c) o resultado da soma é o equivalente decimal do número hexadecimal.
Então, como você percebeu nas regras acima, para que possamos determinar
o número decimal que corresponde a um certo número hexadecimal, devemos
proceder à conversão de hexadecimal para decimal, exemplificada a seguir.
Esse sistema tem dígitos de 0 a 9 e também letras A, B, C , D, E e F. Cada letra
tem seu valor fixo, que são:
A = 10
B = 11
C = 12
D = 13
E = 14
F = 15
Vamos explicar passo a passo como fazer essa conversão:
a) reescreva o número dado na forma adição de potências de base 16;
b) após resolva as potências, as multiplicações e no final as adições.
Observe o exemplo abaixo:
78AC
16
= ?
10
= 7 x 16³ + 8 x 16² + A x 16¹ + C x 16
0

Resolva primeiro as potenciações.
Lembre que A = 10 e C = 12 (valores apresentados no início do texto) e substi-
tua os valores numéricos no lugar das variáveis:
= 7 x 4.096 + 8 x 256 + 10 x 16 + 12 x 1
Resolva as multiplicações.
= 28.672 + 2.048 + 160 + 12
Agora adicione os resultados:
= 30892
10
Você percebeu como é fácil? Quer mais exemplos?
a) 1C3
16
= 1 x 16² + C x 16¹ + 3 x 16
0
= 1 x 16² + 12 x 16¹ + 3 x 16
0
= 256 + 12 + 3
= 351
10

235. 4 ELETRÔNICA 233
b) 4039
16
= 4 x 16³ + 0 x 16² + 3 x 16¹ + 9 x 16
0
= 4 x 4.096 + 3 x 16 + 9 x 1
= 16.384 + 18 + 9
= 16.411
10
c) 258 16
= 2 x 16² + 5 x 16¹ + 8 x 16
0
= 2 x 256 + 5 x 16 + 8 x 1
= 512 + 80 + 8
= 600
10
d) 2AF5 16
= 2 x 16³ + A x 16² + F x 16¹ + 9 x16
0
= 2 x 4.096 + 10 x 256 + 15 x 16 + 9 x 1
= 8.192 + 2.560 + 240 + 9
= 11.001
10
Sem o sistema hexadecimal, não teríamos tantos projetos de software e de
hardware, pois ele é o sistema numérico mais compacto possível, principalmente
no mapeamento de memórias de sistemas digitais.
CONVERSÃO DO SISTEMA DECIMAL PARA HEXADECIMAL
Aqui veremos quais os passos que devemos seguir para a conversão inversa,
isto é, de um sistema decimal para um sistema hexadecimal. Vamos adotar o mé-
todo chamado método das divisões sucessivas.
Esse método consiste em dividir sucessivamente o número pela base 16 até
obtermos o menor quociente possível.
Veja o exemplo:
Segundo Idoeta (2001), o último quociente será o algarismo mais significativo,
e ficará colocado à esquerda. Os outros algarismos seguem na ordem até obter- mos o primeiro resto.

236. ELETROELETRÔNICA APLICADA 234
Então teremos:
8 4 14
último quociente2º resto 1º resto
Então chegamos ao resultado da conversão:
2126
10
= 84 (14)
16
sendo que 14 é igual a E; substituindo 14 por E, temos:
2126
10
= 84E
16
Nesse exemplo de conversão utilizamos o método das divisões sucessivas pela
base do sistema hexadecimal, que é a base 16. Após, montamos o número na
seguinte ordem:
Último quociente + último resto + penúltimo resto...
Vamos praticar mais um pouquinho?
Converta 72
16
para o sistema hexadecimal:
Então o quociente é 4 e o resto é 8. Compondo o número, temos 8410.
Podemos dizer então que 72
10
= 84
16
Vamos treinar mais um pouco? Converta os seguintes números no sistema de-
cimal em um sistema hexadecimal:
a) 268
10
268
10
= 10(12)
16
Mas sabemos que 12 = C no sistema hexadecimal.
Então podemos dizer que 268
10
= 10C
16
b) 3662
10
Então 3.662
10
= (14)4(14)
16
= E1E
16
3.662
10
= E1E
16

237. 4 ELETRÔNICA 235
c) 576
10
Então 57610 = 24016
Existem outros tipos de conversões do sistema hexadecimal para binário e de
binário para hexadecimal que são também muito importantes para quem preten-
der seguir profissões na área das Ciências Tecnológicas, como programador, que
é uma profissão com muita procura hoje em dia. Além desse tipo de conversões
temos os sistema de numeração octal, que, como o nome sugere, tem a base 8.
Nos princípios de eletrônica digital você conheceu alguns sistemas de nume-
ração: decimal, binário e hexadecimal. E as conversões das bases consideradas.
Neste tópico estudamos sobre as conversões do sistema hexadecimal, que é
composto por 16 dígitos distintos e que pode ser convertido para outros sistemas
numéricos, nesse caso para o sistema decimal. Vimos também que quando é con-
vertido para o sistema decimal utilizamos a regra da decomposição do número
em uma adição de potência de base 16. E que quando queremos uma conversão
do sistema decimal para o hexadecimal, utilizamos o método das divisões suces-
sivas pela base 16. Lembre-se de que esse sistema numérico é muito utilizado em
microprocessadores e no mapeamento de memórias em sistemas digitais.
4.3 CONCEITOS DE ELETRÔNICA
4.3.1 TRANSFORMADORES
Vários equipamentos eletroeletrônicos fazem parte do nosso dia a dia, não é
verdade? E você sabe que, para funcionar corretamente, cada um necessita de
uma tensão específica.
Então, como utilizar um equipamento que possui determinada tensão, se a
energia elétrica que chega às nossas residências possui um padrão de 110 V ou
220 V?
Esses equipamentos possuem transformadores, que a partir de agora será nos-
so objeto de estudo.
Os transformadores vêm sendo aplicados nos diversos ramos da eletrônica e
elétrica. Uma de suas utilizações é a elevação e a redução da tensão e do número
de fases em redes de transporte e distribuição de energia elétrica.

238. ELETROELETRÔNICA APLICADA 236
TRANSFORMADOR
É um dispositivo com a finalidade de transferir energia elétrica de um cir-
cuito a outro, convertendo tensões e correntes no circuito de corrente alter-
nada onde está conectado. Há vários tipos de transformadores com diferentes
tipos de circuito, mas todos utilizam do mesmo princípio de indução magnética.
Tecnicamente, são compostos por dois indutores
4
/bobinas enrolados sobre um
mesmo núcleo laminado, e a energia passa de uma bobina para outra através
do fluxo magnético.
Abaixo, um exemplo de transformador:
U1
U2
+
T1
Thiago Rocha (2012)
Figura 220 -  Exemplo de simbologia de transformadores
Esses enrolamentos são chamados de primário e secundário. Eles recebem
esse nomes porque o primeiro recebe a energia elétrica de uma fonte e o segun- do apenas a transforma/entrega ao circuito. A potência elétrica de entrada e de
saída, num transformador ideal, são iguais.
RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO
Ao aplicarmos uma tensão ao enrolamento primário de um transformador
real (utilizando-se de uma corrente alternada), uma tensão com valor diferente
é induzida em seu enrolamento secundário. Aumentando-se a tensão aplicada
ao primário, a tensão induzida no secundário aumentará ou diminuirá na mesma
proporção. Essa relação entre as tensões depende fundamentalmente da relação
entre o número de espiras no primário e secundário.
Vamos pensar no seguinte exemplo: temos um transformador cujo enrola-
mento primário possui 50 espiras e o secundári, 250 espiras; a tensão do enrola-
mento secundário será o quíntuplo da tensão do primário.
Podemos chamar o número de espiras do enrolamento primário de “Np” e do
secundário de “Ns”, e representar as tensões do enrolamento primário e secundário,
respectivamente, por “Vp” e “Vs” , e relacioná-los algebricamente da seguinte forma:
4 Indutores
Ímãs ou eletroímãs
destinados a fornecer o
campo magnético criador
da indução.

239. 4 ELETRÔNICA 237

Lê-se: saem 5 para cada 1 que entra.
Esta relação é chamada de relação de transformação e expressa a relação entre
a tensão aplicada ao primário e induzida no secundário.
TIPOS DE TRANSFORMADORES QUANTO À RELAÇÃO DE
TRANSFORMAÇÃO
Quanto à relação de transformação, apresentada anteriormente, podemos
subdividir os transformadores em três grupos:
a) Transformador abaixador: sua principal função é reduzir a tensão. Este
tipo de transformador é o mais utilizado em eletrônica, já que com ele é
possível reduzir a tensão das redes elétricas domiciliares (110 V ou 220 V)
para tensões necessárias ao funcionamento dos equipamentos, 10 V, por
exemplo. Todo transformador abaixador possui uma relação de transfor-
mação menor que 1 (um), onde “Np > Ns”;
b) Transformador elevador: ao contrário do anterior, seu objetivo é elevar
a tensão. Nós o utilizamos quando temos um aparelho que funciona a 220
V, mas possuímos uma tomada elétrica que fornece 110 V, por exemplo. O
transformador elevador caracteriza-se por possuir uma relação de transfor-
mação maior que 1 (um), onde “Np < Ns”;
c) Transformador isolador: este transformador é aplicado em laboratórios
de eletrônica, pois é capaz de isolar eletronicamente da rede a tensão pre-
sente nas bancas. Assim, ele mantém a tensão do enrolamento primário
igual à do enrolamento secundário. Por ambos possuírem o mesmo valor,
sua relação de transformação é igual a 1 (um), onde “Np = Ns”.
UTILIZAÇÃO DO TRANSFORMADOR
Celular, carregador de baterias de níquel-cádmio, barbeador elétrico, fura-
deira, impressora são alguns dos diferentes equipamentos elétricos. O que eles
possuem em comum é que todos necessitam de diferentes tensões para o seu
perfeito funcionamento, e isso pode ser obtido facilmente por meio do uso de
transformadores.

240. ELETROELETRÔNICA APLICADA 238
Também são utilizados na adaptação de impedâncias dos amplificadores sin-
tonizados em aplicações de radiofrequência e frequência intermédia, na adapta-
ção de resistências em aplicações de áudio, ou simplesmente o isolamento galvâ-
nico entre partes de um mesmo circuito elétrico.
Utilizam-se transformadores na transmissão de energia elétrica, já que são ne-
cessárias altas voltagens. Essas voltagens não podem ser fornecidas diretamente
por um gerador, pois os maiores geradores das usinas fornecem voltagens em
torno de 10.000 V e, para realizar as transmissões de energia, é necessário elevar
esses valores para que se reduzam as perdas causadas pelo efeito joule.
Um ponto importante aqui é que para que se possa elevar ou reduzir esses valo-
res, é necessário utilizar-se de uma corrente alternada. Por quê? Transformadores
não funcionam com correntes contínuas, lembra? Então usa-se um transformador
elevador para que aumente o valor da tensão, e chegando nos centros consumi-
dores reduzem-na com um transformador abaixador, para então ser distribuída.
Saiba que o objetivo de o núcleo do transformador ser laminado é que, dessa
forma, ele diminui a indução de correntes parasitas ou de correntes de Foucault
no próprio núcleo, reduzindo as perdas de energia para o ambiente (efeito joule).
Você estudou neste tópico que os transformadores são dispositivos de corren-
te alternada que têm como finalidade transferir energia elétrica de um circuito a
outro, convertendo tensões e correntes para a mais adequada ao circuito em que
este esteja conectado. Esta transferência de energia ocorre por meio de indução
magnética. Sabendo sua relação de transformação, podemos descobrir que mu-
dança ele fará no circuito, se ele elevará a tensão ou a reduzirá, por exemplo.
4.3.2 FUNCIONAMENTO DOS TRANSFORMADORES
O transformador é um dispositivo de corrente alternada que serve para trans-
ferir energia elétrica de um circuito a outro, convertendo tensões e correntes. Nós
o utilizamos diariamente sem saber. Geralmente aparelhos eletroeletrônicos pos-
suem transformadores em seu interior, para converter a tensão da tomada de
nossas residências à adequada ao aparelho, e até a própria transmissão de ener-
gia elétrica se dá pelo uso de transformadores.
Mas como ele funciona?
Existem diferentes tipos de transformadores com diferentes tipos de circuito,
mas todos utilizam do mesmo princípio de indução magnética. Entre eles, trans-
formadores de alimentação, de áudio, de corrente, de RF, de pulso, de autotrans-
formadores.

241. 4 ELETRÔNICA 239
SecundárioPrimário
O Transformador
Denis Pacher (2012)
Figura 221 -  Funcionamento de um transformador básico: picos no secundário
SecundárioPrimário
O Transformador
Denis Pacher (2012)
Figura 222 -  Funcionamento de um transformador básico
Um transformador básico é formado por duas bobinas isoladas eletricamente
e enroladas em torno de um núcleo comum. Para que ocorra a transferência de
energia entre as bobinas utiliza-se o acoplamento magnético, ou seja, seu princí-
pio de funcionamento baseia-se na indução, pois não existe conexão elétrica en-
tre os enrolamentos do transformador. Como assim? Ocorre uma indução mútua,
que transfere a energia sem que haja contato físico de uma bobina até a outra,
utilizando-se do campo magnético sempre que a tensão varie.
A bobina chamada de primária recebe a energia de uma corrente alternada, e
por indução a repassa para a bobina secundária, que fornece energia para uma
corrente alternada. Ou seja, a corrente passará por ambas, mas o que determinará
o valor da tensão final será o número de enrolamentos em cada bobina. Quan-
do o número de enrolamentos na primeira bobina é maior que o da seguinte,
reduzimos a tensão. Já quando temos um número de enrolamentos superior na
segunda bobina, a tensão é elevada. Por exemplo, temos um aparelho que fun-
ciona a 110 V e uma tomada que fornece 220 V, então necessitamos utilizar um
transformador que reduza essa tensão para que a torne adequada ao aparelho. O
transformador aqui utilizado deverá possuir mais enrolamentos na primeira bo-
bina do que na segunda.

242. ELETROELETRÔNICA APLICADA 240
+
+
Fluxo
Bobina
secundária
Bobina
primária
Corrente
alternada
Fonte CA
Tensão CA
Thiago Rocha (2012)
Figura 223 -  Exemplo do funcionamento do transformador
A tensão elétrica induzida no secundário de um transformador é proporcional
ao número de linhas magnéticas que transpassa a bobina do secundário. Por esse
motivo as bobinas são montadas sobre um material ferromagnético (núcleo), de
forma a diminuir a dispersão de linhas, concentrando o campo magnético sobre
a bobina do secundário (figura 223).
Se um transformador funcionar em condições ideais, a transferência de ener-
gia de uma tensão para outra ocorre sem nenhuma perda.
Os núcleos dos transformadores usados em baixa frequência geralmente são
feitos de material magnético, como o aço laminado, para que ajude a formar o
campo magnético. Nos de alta frequência é utilizado pó de ferro e cerâmica ou
materiais não magnéticos, como formas ocas de papelão ou plástico. Nesse caso
o uso de materiais magnéticos é dispensado pelo motivo de que se estabelece
um campo elétrico, entre as hastes metálicas, forte o suficiente para ionizar as
moléculas do ar e vencer as suas características isolantes, tornando o ar ionizado
como núcleo.
VOCÊ
SABIA? No Brasil, a maior quantidade de energia elétrica produ-
zida provém de usinas hidrelétricas (cerca de 95%).
Neste tópico aprendemos que o funcionamento dos transformadores ocorre
por meio de transferência de energia entre as bobinas, dada por indução mag-
nética.

243. 4 ELETRÔNICA 241
4.3.3 TIPOS DE TRANSFORMADORES
Sabemos que o transformador é um dispositivo de corrente alternada que ser-
ve para transferir energia elétrica de um circuito a outro, convertendo tensões
e correntes de acordo com a necessidade da situação em que ele se encontra.
Porém, conhecendo os diferentes tipos de transformadores e sabendo diferenciá-
-los facilita seu trabalho. Que tal conhecê-los?
O símbolo do transformador é inspirado em sua forma construtiva. A figura
que segue mostra a simbologia para diferentes tipos de transformadores.
a) Núcleo de ar
c) Protegido
e) Vários secundáriosf) Tomada central
b) Núcleo de ferro
d) Autotransformador variável
Thiago Rocha (2012)
Figura 224 -  Simbologia de alguns tipos de transformadores
TIPOS DE TRANSFORMADORES
Existem diversos tipos de transformadores (figura 225). Vamos conhecer al-
guns?
Thiago Rocha (2012)
Figura 225 -  Exemplos de tipos de transformadores

244. ELETROELETRÔNICA APLICADA 242
a) Transformador de alimentação
O transformador de alimentação convencional é usado na conversão da ten-
são da rede para a tensão de funcionamento dos circuitos eletrônicos. Possui
rendimento muito elevado, pois funciona com frequências muito baixas. É cons-
tituído geralmente por chapas de aço no núcleo, possuindo algumas vezes blin-
dagens metálicas para evitar interferências e blindagens de resina para impedir
vibrações mecânicas;
b) Transformador de áudio
Usado em aparelhos de áudio com válvula no acoplamento entre etapas am-
plificadoras e na saída para os alto-falantes. Similar ao transformador de alimen-
tação na sua forma, ele pode usar núcleo de aço ou ferrite. A resposta dentro da
gama de frequências de áudio, 20 a 20.000 Hz, não é perfeitamente linear, mesmo
usando materiais de alta qualidade no núcleo. Essa variação de eficiência ao lon-
go da faixa de áudio limita o seu uso;
c) Transformador de corrente
Por meio de sua utilização efetuam-se medições, em cabines e painéis de con-
trole de máquinas e motores. Consiste num anel circular ou quadrado, com nú-
cleo de chapas de aço e enrolamento com poucas espiras. Instala-se passando o
cabo dentro do furo, e este atua como o primário;
d) Transformador de RF (radiofrequência)
Os circuitos de radiofrequência (RF, acima de 30 kHz) usam transformadores
no acoplamento entre etapas dos circuitos de rádio e TV. Sua potência em geral
é baixa, e os enrolamentos têm poucas espiras, utilizando núcleo de ferrite. Cos-
tumam ter blindagem de alumínio com o objetivo de dispersar as interferências
no circuito onde estão inseridos e nos equipamentos circundantes;
e) Transformadores de pulso
São usados para acoplamento e separação entre circuitos, isolando o circuito
de controle, de baixa tensão e potência. Têm geralmente núcleo de ferrite e invó-
lucro plástico.
Como você pôde ver, existem diversos tipos de transformadores. O rendimen-
to do transformador de alimentação convencional é muito elevado, pois funciona
com frequências muito baixas. O transformador de áudio não é perfeitamente
linear, já o transformador de corrente tem enrolamento com poucas espiras. A
potência do transformador de radiofrequência (RF) em geral é baixa. E, por fim, os
transformadores de pulso têm geralmente núcleo de ferrite e invólucro plástico.
Cada um com uma aplicação diferente.

245. 4 ELETRÔNICA 243
4.3.4 ESTABILIZADORES
Como você sabe, o mundo da tecnologia é movido por energia elétrica. Sabe-
mos que para que ela chegue até os nossos equipamentos, geralmente é forneci-
da por uma empresa prestadora de serviço (concessionária). Essa energia forneci-
da é alternada, e por vezes apresenta oscilações na sua amplitude, podendo gerar
problemas, desde danos intermitentes, em que componentes eletrônicos terão
um funcionamento instável, a até mesmo a perda total do equipamento.
Algumas soluções foram criadas para minimizar essa oscilação, reduzindo
drasticamente o impacto da rede elétrica sobre esses equipamentos. A mais po-
pular será nosso objeto de estudo, o estabilizador.
VOCÊ
SABIA?
No Brasil, a maior quantidade de energia elétrica pro-
duzida provém de usinas hidrelétricas (cerca de 95%).
Apesar de ser uma fonte de energia renovável e não
emitir poluentes, a energia hidrelétrica causa grandes
impactos ambientais e sociais.
ESTABILIZADORES DE TENSÃO
Em nossa rede elétrica trafega energia com corrente alternada (CA) com os-
cilações que muitas vezes danificam ou até mesmo queimam os equipamentos
que estão plugados na tomada. É exatamente para evitar que esses equipamen-
tos queimem ou se danifiquem que o estabilizador foi criado, tornando-se um
item indispensável.
Os problemas mais comuns que ocorrem na rede elétrica são:
a) Surtos de tensão: transientes de alta energia, que muitas vezes atingem
a magnitude de kilovolts e aparecem na rede elétrica frequentemente, em
algumas épocas do ano mais que em outras devido à ação de descargas
elétricas atmosféricas (raios);
b) Ruídos de linha: ruídos de alta frequência provocados por equipamentos
de cargas indutivas, como motores, por exemplo, conectados à rede elétrica;
c) Efeito Flicker: interrupções curtas (milésimos de segundos) no fornecimen-
to da energia elétrica. Geralmente são imperceptíveis ao usuário, porém
provocam perda de dados em arquivos de computadores ou travamento
de sistemas;
d) Blackout: interrupção de energia geralmente provocada por algum distúr-
bio grave nas subestações ou na rede de distribuição, que pode ser rápida,

246. ELETROELETRÔNICA APLICADA 244
durando minutos, ou longa, prolongando-se por horas. Blackouts são os
principais causadores de prejuízos em uma empresa; quanto mais informa-
tizada ela for, maior o investimento necessário para minimizar ou eliminar
a atuação desse evento.
Como funciona um estabilizador?! Ele recebe a energia alternada (CA) e elimi-
na as oscilações, enviando-as para o aterramento e evitando, assim, a queima dos
equipamentos.
Ele fornece algumas saídas de tensão para que você possa plugar seus equi-
pamentos, e sua principal função é filtrar oscilações que vêm da rede elétrica e
enviar a energia estabilizada – motivo do nome “estabilizador” – para os equipa-
mentos a ele conectados.
Dreamstime (2012)
Figura 226 -  Estabilizador
Aconselha-se sempre o uso de um estabilizador, ainda mais se você duvidar da
índole da rede elétrica em que irá instalar seu equipamento. Outro fator que de- termina o uso de estabilizadores é a possibilidade de uma descarga elétrica; neste
caso, a chance de seu equipamento queimar é muito menor, pois o estabilizador
filtrará essa descarga, enviando-a para o sistema de aterramento.
Tenha cuidado! Em caso de blackouts, o estabilizador não é muito eficiente.
Empresas muitas vezes utilizam vários documentos processados simultaneamen-
te. Os blackouts, além de poderem danificar a máquina, impedem que sejam sal-
vos. Neste caso, utilizam-se nobreaks.
Neste tópico você aprendeu que os estabilizadores filtram as oscilações que
vêm da rede elétrica.

247. 4 ELETRÔNICA 245
4.3.5 USO DE ESTABILIZADORES
Você já percebeu que quando ligamos o chuveiro, por exemplo, ocorrem algu-
mas oscilações na energia elétrica? Isso se dá porque acontecem pequenas oscila-
ções na tensão elétrica que chega às nossas casas. Infelizmente, nosso sistema de
energia elétrica está longe de ser o mais estável.
Para protegermos nossos eletrodomésticos e eletrônicos e evitarmos que
queimem durante esses picos de oscilações, é recomendável utilizarmos equipa-
mento próprio para isso.
O estabilizador (figura 227) é um item importante para proteger qualquer
equipamento e muito utilizado na informática. É muito importante termos um
estabilizador para cada computador
A principal função do estabilizador é filtrar oscilações que vêm da rede elétrica
e igualá-las ao máximo antes de enviar para os equipamentos que estão conecta-
dos a ele, prolongando a vida útil e o bom funcionamento de seu equipamento.

Thiago Rocha (2012)
Figura 227 -  Estabilizador
Em nossa rede elétrica, temos energia de corrente alternada (CA) com oscilações
que muitas vezes danificam ou até mesmo queimam os equipamentos que estão
plugados na tomada. “O estabilizador serve para atenuar interferências, quedas de
voltagem e outras anomalias na rede elétrica” (VASCONCELOS, 2007, p. 144).
Você já se perguntou o que realmente faz o estabilizador? O estabilizador au-
menta a vida útil dos aparelhos, diminui ruídos, interferências e descargas elétri-
cas, diminui sobrecargas e superaquecimentos, protege de subtensões e sobre-
tensões, entre tantas outras utilidades.
Todos os estabilizadores no Brasil até 3 KVA devem seguir a norma NBR-14.373,
que determina que a tensão de entrada possa variar 25% e que a de saída não

248. ELETROELETRÔNICA APLICADA 246
deve ultrapassar, em média, 6%. Na embalagem do aparelho deve haver o selo de
conformidade do Inmetro. Deve também possuir filtro de linha e protetor contra
surtos (varistor).
Existem dois tipos de estabilizadores de potência de até 3 KVA (NBR-14.373):
a) Tipo 1: são estabilizadores de tensão para áudio, vídeo e informática;
b) Tipo 2: são estabilizadores de tensão para eletrodomésticos como geladei-
ras, condicionadores de ar, máquinas de lavar, micro-ondas e todos os apa-
relhos que possuem motores monofásicos.
Mas como funciona um estabilizador? Funciona de maneira muito simples! Ele
recebe a energia alternada (CA) e elimina as oscilações, enviando-as para o aterra-
mento e evitando, assim, a queima dos equipamentos. O componente eletrônico
responsável por desviar essa energia em excesso é o varistor (figura 228).
Denis Pacher (2012)
Figura 228 -  Exemplos de varistor
O que é um varistor? É um componente eletrônico que possui certa capaci-
dade de condutividade, ou seja, ele deixará passar tensão até atingir seu limite,
transformando-a em calor quando esse limite for atingido. Caso um varistor tra-
balhe muito tempo acima de seu limite, ele queimará para evitar danos ao equi-
pamento.
Na grande maioria dos estabilizadores, um grupo de varistores é auxiliado por
um fusível. Este, por sua vez, tem a função de evitar a queima dos varistores (isso
porque um fusível é de fácil substituição e tem baixo custo). Assim, caso ocorra
alguma grande oscilação na rede elétrica, o fusível será o primeiro a sofrer as con-
sequências.
É sempre aconselhável utilizar um estabilizador, ainda mais se você duvidar da
índole da rede elétrica em que irá instalar seu equipamento.

249. 4 ELETRÔNICA 247
Outro fator que determina o uso de estabilizadores é que, no caso de uma
descarga elétrica, a chance de seu equipamento queimar é muito menor, pois o
estabilizador filtrará essa descarga, enviando-a para o sistema de aterramento.
Não esqueça! Para que um estabilizador tenha um completo funcionamento,
precisa estar ligado a uma rede elétrica que possua aterramento.
Como instalar um estabilizador
Passo 1: Confirme na embalagem se é o tipo de estabilizador correto.
Verifique se a potência entregue pelo estabilizador condiz com o que você
precisa.
Adicione todas as potências dos equipamentos que serão instaladas ao es-
tabilizador.
A potência do estabilizador deve ser no mínimo 30% maior que essa soma.
O ideal é que sempre tenha uma folga maior, pois se precisar adquirir mais
algum equipamento, não precisará trocar o estabilizador.
Passo 2: Verifique se o estabilizador é bivolt (110 V/220 V), caso contrário ve-
rifique se a tensão do aparelho é a mesma da tensão da tomada (entregue pela
concessionária).
Passo 3: Observe de quantos volts é a saída.
Passo 4: Ajuste a fonte do computador para a tensão de saída do estabilizador.
Passo 5: Se houver necessidade, ajuste também o monitor

Também tenha os seguintes cuidados:
a) não utilize estabilizadores em locais onde a temperatura e umidade este-
jam fora dos limites suportados e indicados pelo fabricante;
b) não utilize estabilizadores em lugares com excesso de poeira, vibração me-
cânica ou gases inflamáveis, para evitar acidentes como explosões;
c) não bloqueie as saídas de ventilações laterais;
d) sempre leia e respeite o manual de instruções do fabricante.

O que aconteceria se não usássemos estabilizadores em nossos computadores?
O problema é que um sistema elétrico instável coloca em risco todo o com-
putador. A perda de dados e arquivos corrompidos são os primeiros problemas a
acontecer, pois o HD começa a apresentar vários setores defeituosos. Outras pe-

250. ELETROELETRÔNICA APLICADA 248
ças também começam a não funcionar corretamente, como as placas de memória
e a plac- mãe, que pode até queimar.
Mas os problemas mais comuns mesmo são as fontes queimadas. Cuidado: em
caso de tempestades ou temporais, seu micro pode queimar totalmente no caso
de quedas de raios.
Viu como é importante saber proteger seus equipamentos e de seus futuros
clientes?
Neste tópico tratamos do uso do estabilizador, um equipamento que serve
para atenuar interferências, quedas de voltagem e outras anomalias na rede elé-
trica. Aprendemos também que o estabilizador recebe a energia alternada e eli-
mina as oscilações, enviando-as para o aterramento e evitando, assim, a queima
dos equipamentos. Existem dois tipos de estabilizadores e para a utilização em
informática o ideal é do tipo 1. Também vimos que todos os estabilizadores de-
vem estar dentro das normas reguladoras.
4.3.6 NO-BREAK
Quem nunca teve de refazer um trabalho por causa de uma queda de energia,
que desligou seu computador de forma incorreta eliminando ou corrompendo
todos os arquivos não salvos? Tem coisa mais desagradável que isso? Para se pre-
venir contra esse problema, temos os no-breaks, utilizados para proteger os equi-
pamentos das oscilações na rede elétrica.
O funcionamento do no-break é muito parecido com o do estabilizador, porém
há uma função especial que “mantém o PC funcionando mesmo com a ausência
de energia elétrica”, daí o nome no-break (do verbo broke, quebrar, corromper,
em português).
Isso acontece graças a um conjunto de baterias, que estão sempre carregadas,
no interior do no-break, com um funcionamento muito parecido ao das baterias
de celulares e notebooks.
Você não precisa ficar com o seu celular conectado à tomada elétrica o tem-
po todo, pois, o celular possui uma bateria que, com o decorrer do tempo, vai
descarregando e, quando a carga se aproxima do fim ou termina, você a carrega
novamente. O no-break funciona da mesma maneira quando está conectado à
tomada da rede elétrica: carrega suas baterias e mantém suas tomadas principais
funcionando. Porém, quando ocorre um problema no fornecimento de energia,
as baterias entram em ação para evitar que os equipamentos a ele conectados
parem de funcionar.

251. 4 ELETRÔNICA 249
A eficiência do no-break varia de acordo com a capacidade de suas baterias e
o consumo dos equipamentos que estão conectados a ele.
A capacidade da bateria é medida em VA (volt-ampere).
Geralmente, é considerado ideal para uma aplicação “caseira”, computadores
dentro de uma residência. A autonomia ideal é de 15 minutos, o que normal-
mente será o suficiente para terminar algo importante e salvar tudo antes que a
máquina desligue.
Thiago Rocha (2012)
Figura 229 -  No-break
Observe a figura acima. O no-break é constituído pelos seguintes itens:
a) chave liga/desliga: evita acionamento acidental;
b) indicadores de uso em rede ou bateria: em casos de blackout, demonstra
quando se aciona a bateria;
c) tomadas tripolares: tomadas padrão estabilizadas para conectar equipa-
mentos ao no-break;
d) entradas para cabo de rede: proteção para internet, linha telefônica e fax;
e) porta fusível externo: protege o circuito e facilita a retirada e substituição
de um fusível antigo por um novo.
Na embalagem é indicada a potência do no-break, mas atenção: ela não é dada
em watts! A potência do no-break expressa-se por volt-ampere (VA). Você sabe
calculá-la? Vamos aprender?
Para calcular quando a potência dos seus equipamentos estiver expressa em
VA, basta multiplicar os valores de V e A para obter o resultado em VA.
Ex: 120 V x 5 A = 600 VA

252. ELETROELETRÔNICA APLICADA 250
Repita isso para todos os equipamentos que serão conectados ao no-break, e
ao fim multiplique o valor por 1.3 para obter uma margem de segurança de 30%.
Ex: 600 x 1,3 = 780 VA
E para calcular quando estiver expressa em W (watts), é tão fácil quanto:
basta multiplicar o valor em watts descrito em cada componente e multiplicar
por 1,52 para descobrir seu valor em VA.
Ex: 350 W x 1,52 = 532 VA
Novamente, multiplique por 1,3 para obter uma margem de segurança de
30%, e teremos:
Ex: 532 VA x 1,3 = 692 VA
É uma apresentação diferente do que nós estamos habituados, mas não é di-
fícil de executá-la. Que tal treinar essas transformações com equipamentos que
você tem casa?
TIPOS DE NO-BREAK
Já que conhecemos a finalidade de um no-break, que tal conhecer seus dife-
rentes tipos? Saber diferenciá-los ajuda a identificar qual é o mais indicado em
determinada situação.
a) Standby (off-line): a energia passa pelo circuito de filtragem e estabiliza-
ção, colocando à disposição uma energia estabilizada. Simultaneamente, a
bateria carrega tendo o inversor desligado. Ao ocorrer um blackout, o inver-
sor é ativado e as saídas de energia são ativadas;
b) Linha interativa (line interactive): assim como o anterior, a energia pas-
sa pelo circuito de filtragem e fornece uma energia estabilizada. A bateria
mantém-se carregando, porém, neste caso, o inversor fica constantemente
ativado. Quando falta energia, o inversor inverte o sentido da operação e
passa a alimentar as saídas de energia;
c) On-line simples conversão: a energia passa pelos circuitos filtragem e in-
versor, sendo que o inversor carrega a bateria e a partir dela fornece uma
energia estabilizada. Quando ocorre blackou t, o inversor apenas mantém
a alimentação das saídas de energia por meio do uso da bateria. Apesar
de possuir melhor controle, disponibilidade e confiabilidade, sua bateria
possui vida útil curta, comparada às demais, devido ao fato de ser utilizada
constantemente;

253. 4 ELETRÔNICA 251
d) On-line dupla conversão: a bateria e o inversor neste caso trabalham em
conjunto alimentando as saídas de energia. Sendo que, simultaneamente,
a bateria alimenta o retificador, e este alimenta o inversor. Quando ocorre
blackout, a bateria e o inversor continuam a fornecer energia independen-
temente da entrada. Como o anterior, possui uma estabilidade eficaz, já
que o no-break é alimentado diretamente pela bateria.
Independentemente do tipo de no-break, o objetivo é o mesmo: estabilizar a
rede e manter o equipamento ligado tempo suficiente para que você possa desli-
gá-lo corretamente em caso de quedas de energia. Mas um estabilizador não pos-
sui a mesma finalidade? É verdade que o estabilizador, assim como o no-break,
estabiliza a energia e transfere-a para o equipamento conectado, porém não é
eficaz em caso de quedas de energia (figura 230).
Nobreak
Rede normal
O nobreak fltra e estabiliza a energia da rede
elétrica e recarrega a bateria (incorpora a
função de estabilizador.
Queda de energia/Blackout/Apagão O nobreak entra em modo de bateria, e a mesma assume o papel da energia elétrica, alimentando o micro.
Denis Pacher (2012)
Figura 230 -  Função do no-break
VOCÊ
SABIA?
Quanto mais próximo do valor 1, mais eficaz é o no-bre -
ak ao aproveitar a bateria. Não é recomendado o uso de
no-breaks com fator de potência inferior a 0,4, pois são
produtos de baixa qualidade.
Neste tópico você aprendeu que o no-break é utilizado para proteger os equi-
pamentos das oscilações na rede elétrica. É muito parecido com o estabilizador,
porém há uma função especial que “mantém o PC funcionando mesmo com a
ausência de energia elétrica”, daí o nome no-break.

254. ELETROELETRÔNICA APLICADA 252
4.3.7 USO DE NO-BREAKS
Neste tópico vamos conhecer o uso do no-break na prática. Quando devemos
utilizar um no-break? A resposta é: sempre! Siga em frente e preste atenção!
Os no-breaks têm um custo elevado, o que torna o seu uso muitas vezes inviá-
vel. Mas há casos extremos em que o uso de um no-break é indispensável, como,
por exemplo, em um servidor que contém muitas e valiosas informações que po-
dem ser corrompidas ou causar danos no próprio hardware, caso haja um desli-
gamento repentino.
Se o servidor estiver conectado a um no-break, teremos tempo para salvar as
informações e desligá-lo corretamente.
Atualmente, encontramos no mercado no-breaks que mantêm equipamentos
ligados por dezenas ou até centenas de minutos. Isso depende de dois fatores:
a) quantidade de baterias;
b) quantidade de equipamentos conectados ao no-break (quanto maior o nú-
mero de equipamentos ligados ao no-break, menor será o tempo que o
mesmo permanecerá ligado e vice-versa).
Cuidado! Nunca utilize o no-break para conectar impressoras e scanners. So-
mente o utilize para conectar o computador e o monitor.
Como instalar um no-break
Passo 1: Verifique se existe um bom aterramento. Não se instala um no-break
se não existir um aterramento correto. A principal função do fio terra é nos prote-
ger de choques elétricos.
Passo 2: Verifique a existência de tomada tripolar; se não existir, não utilize
adaptador que não tenha entrada para aterramento.
Passo 3: Antes de qualquer coisa, ligue o no-break em bateria (sem estar na
tomada). Se estiver funcionando, ligue na tomada e veja se sai do modo bateria e
entra em modo rede.
Passo 4: Verifique se a potência entregue pelo no-break condiz com o que
você precisa.
Passo 5: Verifique se a tensão da tomada (a entregue pela concessionária ) não
está muito baixa.
Passo 6: Observe quantos volts é a saída; verifique sempre se a chave de ten-
são não está na posição errada.

255. 4 ELETRÔNICA 253
Passo 7: Ajuste a fonte do computador para a tensão de saida do no-break.
Passo 8: Se houver necessidade, ajuste também o monitor
Após tudo instalado, podemos observar pequenos detalhes importantes
como:
a) Chave liga/desliga: teste para ver se o no-break está realmente acionado.
Alguns modelos possuem uma proteção para desligamento acidental; nes-
te caso, você deverá ficar pressionando a chave por uns minutos se quiser
desligá-lo;
b) Rede LED (verde): se o LED verde estiver aceso, indica que o no-break reco-
nheceu, filtrou e estabilizou a rede;
c) Inversor (LED vermelho): se acendeu o LED vermelho, indica que o inver-
sor está funcionando. Esse inversor é o mais importante. É ele que trans-
forma a tensão contínua das baterias em tensão alternada (110 V a 220 V),
que será a tensão de saída do no-break. Ele é acionado quando o no-break
é ligado e faz um autoteste. Ele entrará em funcionamento no caso de osci-
lações de tensão na rede;
d) Bateria baixa (LED vermelho): acenderá junto com um alarme sonoro.
Isso será um aviso de que a bateria do no-break deverá ser recarregada com
urgência;
e) Sobrecarga (LED vermelho): indica que o limite de potência que o no-
-break pode suportar foi ultrapassado ou houve um curto-circuito na saída.
Se a sobrecarga for grande ou prolongada, o no-break poderá se desligar.
O desligamento por sobrecarga é uma proteção contra a queima de com-
ponentes internos. Após a retirada dos equipamentos que provocaram a
sobrecarga, o no-break voltará a funcionar normalmente.

Observando os LEDs, você já poderá identificar se tem ou não problemas de
tensão ou rede.
Não esqueça que temos muitas marcas de no-breaks no mercado, podendo ter
mais ou menos LEDs do que os especificados acima. Antes de instalar, veja se tem
o selo de conformidade com as normas de segurança do Inmetro.
Para a escolha do no-break correto, devemos observar as necessidades de
cada um.

256. ELETROELETRÔNICA APLICADA 254
CASOS E RELATOS
Fontes de alimentação de computadores
João recebeu de seu supervisor a incumbência de verificar o funciona-
mento de uma fonte de alimentação de computador, as chamadas fon-
tes chaveadas. A fonte de alimentação é uma peça presente em muitos
equipamentos elétricos e, é claro, nos de informática não seria diferen-
te. A fonte de alimentação de um computador tem a função de receber
energia elétrica, seja ela diretamente da prestadora de serviço ou vinda
de um estabilizador ou no-break, e fornecer diferentes valores de ten-
são que serão enviados a algum componente do computador.
Em uma fonte, as tensões fornecidas são 12 V, -12 V, 5 V e -5 V. No pa-
drão ATX, são fornecidas essas mesmas tensões, no entanto existe o
acréscimo da tensão 3,3 V, que é utilizada na alimentação do processa-
dor e foi criada com o intuito de economizar energia.
Para verificar quais são as tensões reais de uma fonte ATX, João tem
de fechar um curto entre dois fios do conector externo da fonte. Este
conector é o ponto de medida das tensões descritas anteriormente. De
posse desse conector, João procurou por um fio verde e um preto (pa-
drões). Ele ligou um no outro com um pedaço de clipe de papel, já que
este é constituído de material condutor.
Feito isso, ele ligou a fonte na tomada com um cabo de alimentação. João
verificou que o cooler da fonte começou a girar, indicando que a mesma
já estava energizada. Isso indica que a fonte está ligada, mas não quer di-
zer que as tensões estejam sendo fornecidas de forma correta. Para testar
o funcionamento, João utilizou seu multímetro na escala de 20 V (CC). A
ponteira preta foi ligada em um dos fios pretos do conector (terra) e, com
a ponteira vermelha, João mediu as tensões fornecidas pela fonte nos
outros terminais. Todas as tensões estavam de acordo com o esperado,
bem próximas dos 12 V, –12 V, 5 V e –5 V do padrão ATX.
João informou ao seu supervisor que a fonte se encontrava em bom es-
tado, pronta para o uso.
Estudamos neste tópico que o no-break deverá ser utilizado sempre, pois pro-
tegerá os servidores dos surtos de tensão, ruídos de linha, sub e sobretensão da

257. 4 ELETRÔNICA 255
rede, pequenas e grandes interrupções, entre outras. Os equipamentos de infor-
mática e entretenimento de um modo geral, embora sendo menos sensíveis ao
efeito da variação da frequência, não devem ser ligados a uma rede de 60 Hz se
forem projetados para atuar em rede de 50 Hz.
4.3.8 GERADORES
Diariamente utilizamos pilhas, baterias, energia elétrica. De alguma forma, to-
dos esses itens provêm de um gerador. Mas, afinal, o que é um gerador? É um
dispositivo cuja função é manter uma diferença de potencial entre dois pontos
aos quais estão ligados para que aumente a energia potencial que os atravessam.
Ou seja, por meio desse procedimento, ele transformará qualquer tipo de ener-
gia, seja ela mecânica, solar ou química, em energia elétrica.
Como funciona um gerador?
Que tal analisarmos o gerador mais utilizado atualmente (figura 231), o gera-
dor de corrente alternada?
GERADOR DE CORRENTE ALTERNADA
S
N
Escovas
S
N
Escovas
S
N
Escovas
S
N
Campo magnético
Anéis
Coletores
Campo Indutor
Escovas
Armadura
1 2
3 4
Denis Pacher (2012)
Figura 231 -  Gerador de corrente alternada

258. ELETROELETRÔNICA APLICADA 256
a) As duas extremidades da armadura ligam-se aos anéis condutores, que se
apoiam nas escovas de carbono.
b) A armadura gira e a corrente flui no sentido anti-horário. A escova do pri-
meiro anel conduz a corrente para fora da armadura, o segundo anel devol-
ve a corrente à armadura.
c) Quando a armadura gira paralelamente ao campo magnético, não há gera-
ção de corrente.
d) Uma fração de segundos depois, a armadura volta a girar paralelamente ao
campo magnético, e a corrente inverte seu sentido: a escova do segundo
anel coletor a conduz para fora da armadura e a do primeiro anel a devolve
à armadura.
Os geradores usados na indústria são baseados no mesmo princípio empre-
gado por Faraday e Henry: a indução magnética. O gerador de Faraday era um
gerador de corrente contínua, que consistia de um disco de cobre que girava no
campo magnético formado pelos polos de um ímã de ferradura.
Um tempo depois, outro pesquisador obteve corrente alternada, valendo-se
de um gerador com ímãs e enrolamento de fio numa armadura de ferro. Porém,
somente cerca de 50 anos depois das experiências de Faraday e Henry foram ob-
tidos geradores comercialmente aproveitáveis.
As máquinas elétricas foram desenvolvidas em ritmo acelerado, já que em se-
guida inventaram-se o enrolamento em anel e o enrolamento em tambor. No fim
do século XIX, a invenção da lâmpada elétrica e a instalação de um sistema prá-
tico de produção e distribuição de corrente elétrica contribuíram para a rápida
evolução dos geradores e motores elétricos. A partir de pequenos geradores fo-
ram construídos alternadores e dínamos de pequena potência e, pouco a pouco,
gigantescos geradores.
O gerador elétrico mais simples é formado por uma espira plana com liberda-
de suficiente para se mover sob a ação de um campo magnético uniforme. Ela
move-se girando em torno de um eixo perpendicular à direção das linhas de força
do campo magnético aplicado. Sabemos que um gerador possui dois polos, um
positivo e outro negativo, ou seja, um polo de maior e outro de menor potencial
elétrico. Quando ligamos os terminais de um circuito nos polos do gerador, ocor-
rerá um movimento ordenado de cargas elétricas, ou seja, uma corrente elétrica.
O gerador faz com que as cargas elétricas negativas movam-se para o polo ne-
gativo da bateria, algo que naturalmente não aconteceria, já que polos idênticos
se repelem. Depois disso, essas cargas elétricas irão fluir por meio do circuito na
direção dos potenciais mais elevados.
5 Força eletromotriz
É a propriedade de um
dispositivo, que tende a
produzir corrente elétrica
num circuito.

259. 4 ELETRÔNICA 257
A variação do valor do fluxo que atravessa a espira móvel induz nela uma
força eletromotriz
5
, que por sua vez resulta do movimento relativo que há entre
a espira e o campo magnético. Assim, produz-se corrente alternada. Para que se
obtenha corrente contínua, é necessário um dispositivo que faça a retificação da
corrente, denominado coletor dos dínamos. Nota-se que os geradores possuem
dois circuitos distintos: o do induzido e o do indutor. No caso do gerador elemen-
tar descrito, o induzido seria a bobina móvel e o indutor, o campo magnético.
EQUAÇÃO E SIMBOLOGIA DO GERADOR ELÉTRICO
Quando um circuito é ligado a um dos polos do gerador, ele é conectado a
uma diferença de potencial, que será de agora em diante representada pela letra
“U”. O símbolo de um gerador em um circuito elétrico é dado pela seguinte figura:
r
i
E
U
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 232 -  Simbologia de um gerador elétrico
O “E” representa a força eletromotriz, que na verdade é a diferença de poten-
cial do gerador quando ele não está ligado ao circuito, ou seja, para um gerador
em aberto temos U = E. Quando o ligamos a um circuito, teremos a diferença de
potencial menor que a força eletromotriz (U < E). Isto acontece porque o gerador
apresenta uma resistência elétrica que é definida como resistência interna e é
representada por “r”.
A diferença de potencial lançada no circuito será a diferença entre a força ele-
tromotriz “E” e o produto da resistência interna “r” do gerador pela intensidade da
corrente “i”. Desse raciocínio, temos a equação característica do gerador.
U = E – r . i
Em livros didáticos e manuais técnicos, podemos encontrar algumas simbolo-
gias de geradores elétricos. Algumas dessas simbologias serão demonstradas na imagem a seguir.

260. ELETROELETRÔNICA APLICADA 258
pilha bateria dínamo alternador
~
Thiago Rocha (2012)
Figura 233 -  Simbologia dos geradores elétricos
Em relação à tensão gerada, os geradores podem ser de corrente alternada ou
corrente contínua. Expressos na figura anterior simbolicamente, os de corrente
contínua são a pilha e a bateria, já o dínamo e o alternador são alimentados por
uma corrente alternada.
Neste tópico você estudou que o gerador é um dispositivo que funciona como
fonte de energia elétrica para um dado equipamento ou circuito, devido ao for-
necimento de uma diferença de potencial constante em seus terminais. Seu prin-
cípio de funcionamento varia de acordo com o tipo de conversão de energia que
ele implementa para a obtenção de energia elétrica.
4.3.9 TIPOS DE GERADORES
Os geradores têm uma enorme quantidade de tipos. Podemos classificá-los de
acordo com:
a) o tipo de corrente que fornecem:
a) Dínamos: geram corrente contínua;
b) Geradores alternadores: geram corrente alternada.
A corrente alternada é a mais utilizada em usinas hidrelétricas, termelétricas,
nucleares. Porém, utilizamos diariamente, também, a corrente contínua, por meio
do uso de pilhas e baterias.
b) o tipo de enrolamento do induzido:
a) Gerador com enrolamento em anel: praticamente em desuso, este
enrolamento induzido consiste de um cilindro oco em torno do qual se
enrola continuamente o fio isolado que constitui a bobina;
b) Gerador com enrolamento em tambor: um cilindro em cuja superfície
externa estão dispostas as bobinas do induzido. Essas bobinas são colo-
cadas em ranhuras existentes na superfície do tambor, sendo suas duas
pontas soldadas às teclas do coletor.

261. 4 ELETRÔNICA 259
Conforme a maneira como é feita essa ligação, os enrolamentos são classifica-
dos em imbricados e ondulados e podem ser regressivos ou progressivos.
c) o tipo de excitação:
a) Gerador de autoexcitação: a corrente para a excitação do campo mag-
nético é fornecida pelo próprio gerador;
b) Gerador de excitação independente: a corrente para a excitação do
campo magnético é fornecida por uma fonte exterior.
d) princípio de funcionamento:
a) Geradores luminosos: são sistemas de geração de energia construídos
com o objetivo de transformar energia luminosa em energia elétrica.
Um exemplo seriam as placas solares, que absorvem a luminosidade e
transformam-na em energia elétrica;
b) Geradores mecânicos: são os mais comuns e com maior capacidade
de criação de energia. Eles transformam energia mecânica em energia
elétrica, principalmente por meio de magnetismo. São empregados em
usinas hidroelétricas, termoelétricas e termonucleares;
c) Geradores termotérmicos: são aqueles capazes de converter energia
térmica em energia elétrica, diretamente;
d) Geradores eletroquímicos: são construídos de forma capaz de conver-
ter energia potencial química em energia elétrica (contínua apenas). As
pilhas e baterias na grande maioria trazem este tipo de gerador. Quando
associados dois ou mais geradores, como pilhas, por exemplo, a tensão
e a corrente se comportam da mesma forma como nas associações de
resistores, ou seja:
Associação em série: corrente nominal e tensão somada.
Associação em paralelo: corrente somada e tensão nominal. Em to-
das as pilhas, a polarização é sempre o fenômeno pelo qual diminui a
força eletromotriz da pilha por causa da alteração da concentração de
íons em torno dos eletrodos durante o funcionamento.
Os geradores de tensão elétrica usada em circuitos elétricos (figura 234) não
são ideais. Por diferentes razões, existe sempre uma limitação na corrente I que
eles podem fornecer. O gerador real possui uma resistência interna que causa
uma queda da tensão de saída, quando este estiver alimentando uma carga.

262. ELETROELETRÔNICA APLICADA 260
RV
ε
r
1
I
Thiago Rocha (2012)
Figura 234 -  Simbologia de um circuito com gerador
Neste tópico conhecemos os diversos tipos de geradores, que são caracteri-
zados conforme o princípio de funcionamento, tipo de enrolamento, estilo de
corrente fornecida e tipo de excitação.
4.4. SEMICONDUTORES
4.4.1. MATERIAIS SEMICONDUTORES
A microeletrônica foi o setor que mais se desenvolveu nos últimos anos. Apre-
sentou o maior crescimento do mercado em todas as áreas do segmento econô-
mico, e colocou a eletrônica como o maior mercado mundial, ganhando até do
mercado automobilístico. E possui uma história rica de pesquisas e descobertas
em um curto espaço de tempo.
De 1928 a 1936, muitos pesquisadores se dedicaram à investigação de fenô-
menos físicos e conceitos teóricos da física quântica. Com esses conceitos teó-
ricos, foi permitido descobrir, entender e desenvolver dispositivos de materiais
semicondutores. Mas só em 1936 a Bell Labs resolveu pesquisar e desenvolver
dispositivos semicondutores e fabricar o transistor de campo.
Em 1940 R. Ohi descobriu e pesquisou sobre semicondutores de silício do tipo
“p” e do tipo “n”, e J. Scaff e H. Theuerer provaram que o tipo e o nível de condutivi-
dade do silício se dá devido à presença de traços de impureza em sua composição.
Com a 2ª Guerra Mundial, as pesquisas ficaram paradas e foram retomadas
muito depois. Mas quando retornaram a todo o vapor, descobriu-se que era nes-
ses materiais semicondutores que deveriam apostar para o futuro da eletrônica.
O que é um material semicondutor?
Segundo Hewitt, são materiais que nem são bons isolantes, nem bons condu-
tores, tais como o germânio e o silício. Isto é, são materiais que possuem caracte-

263. 4 ELETRÔNICA 261
rísticas particulares que os fazem se comportar ora como um isolante, ora como
um condutor. Esse comportamento está associado ao fato de que sua resistência
elétrica está entre a dos materiais isolantes e a dos materiais condutores.
Em comparação com os metais e com os isolantes, as propriedades elétricas
dos semicondutores são afetadas por variação de temperatura, exposição à luz e
acréscimos de impurezas.
Um semicondutor puro, como o elemento silício, apresenta uma condutivi-
dade elétrica bastante limitada; porém, se pequenas quantidades de impurezas
são incorporadas à sua estrutura cristalina, suas propriedades elétricas alteram-se
significativamente e assim acabam tornando-o mais condutível eletricamente.
Nesses materiais a camada de valência possui 4 elétrons, formando então uma
estrutura cristalina através de ligações covalentes. Na tabela periódica, são ele-
mentos da família 4 A.
Os materiais semicondutores podem ser classificados em:
a) Semicondutores intrínsecos: são aqueles encontrados na forma pura,
sem impurezas;
b) Semicondutores extrínsecos ou dopados: são aqueles misturados a ou-
tros elementos (impurezas) em sua composição. O motivo de se fazer isso é
o controle de suas propriedades elétricas.
Veja na figura abaixo alguns produtos fabricados com materiais semicon-
dutores.

Denis Pacher (2012)
Figura 235 -  Exemplos de produtos fabricados com semicondutores
Os transistores são exemplos práticos de produtos da eletrônica formados por
materiais semicondutores. Na realidade, um transistor é formado de três camadas
finíssimas de semicondutores empilhados. O diodo é outro dispositivo formado
por duas camadas de materiais semicondutores. E temos ainda os microchips, que
são peças fundamentais na indústria eletrônica.

264. ELETROELETRÔNICA APLICADA 262
SEMICONDUTORES TIPO “N” E TIPO “P”
No estado puro do silício, cada par de elétrons de átomos distintos formam a
chamada ligação covalente, de modo que cada átomo fica no estado mais está-
vel, isto é, com 8 elétrons na camada externa.
O resultado é uma estrutura cristalina homogênea, conforme ilustrado na fi-
gura abaixo.

SiSiSi
SiSiSi
SiSi
Denis Pacher (2012)
Figura 236 -  Representação plana do átomo de silício
Para a maioria das aplicações não há elétrons livres suficientes num semicon-
dutor para produzir uma corrente elétrica utilizável. Portanto, para se obter esta corrente foram criados os semicondutores do tipo N e P.
Quando certas substâncias, denominadas impurezas, são adicionadas, as pro-
priedades elétricas são radicalmente modificadas.
Se um elemento como o antimônio, que tem 5 elétrons de valência, for adicio-
nado e alguns átomos deste substituírem o silício na estrutura cristalina, 4 dos 5
elétrons irão se comportar como se fossem os de valência do silício e o excedente
será liberado para o nível de condução, conforme mostra a figura seguinte.

Eletron
em
excesso

SiSiSi
SiSiSi
SbSi
Denis Pacher (2012)
Figura 237 -  Elétrons em excesso
O cristal irá conduzir e, devido à carga negativa dos portadores (elétrons), é
denominado semicondutor tipo N.
Nota-se que o material continua eletricamente neutro, pois os átomos têm o
mesmo número de prótons e elétrons. Apenas a distribuição de cargas muda, de
forma a permitir a condução.
Agora imagine a situação inversa, conforme ilustrado abaixo: uma impureza
com 3 elétrons de valência (alumínio, por exemplo) é adicionada.

265. 4 ELETRÔNICA 263


Buraco

SiSiSi
SiSiSi
AlSi
Denis Pacher (2012)
Figura 238 -  Impureza com 3 elétrons de valência
Alguns átomos de silício irão transferir um elétron de valência para completar
a falta no átomo da impureza, criando um buraco (lacuna) positivamente carrega-
do no nível de valência, e o cristal será um semicondutor tipo P, devido à carga
positiva dos portadores (buracos).
Acabamos de estudar sobre materiais semicondutores, que podem ser tan-
to condutores como isolantes de eletricidade, dependendo de fatores externos.
Aprendemos que os semicondutores são muito utilizados na produção de ele-
trônicos e que com a sua descoberta a eletrônica evoluiu muito. Vimos também
que os materiais semicondutores encontram-se em diodos, transistores, chips e
microchips.
4.4.2 DIODO
Os diodos são componentes fabricados com materiais semicondutores, na
maioria dos casos de silício (Si), porém o germânio (Ge) também é utilizado. São
componentes que possuem a propriedade de conduzir corrente elétrica num
único sentido, oferecendo uma altíssima resistência à sua circulação no sentido
oposto. Sua simbologia e apresentação mais comum são apresentadas a seguir.
Denis Pacher (2012)
Figura 239 -  Simbologia e exemplo de diodo
Internamente, os terminais anodo e catodo estão vinculados por meio de uma
junção PN, com regiões bem distintas chamadas de tipo P (anodo) e tipo N (ca- todo). A primeira é composta por lacunas, que correspondem à ausência de elé-
trons, e a segunda é composta por elétrons.

266. ELETROELETRÔNICA APLICADA 264
P N
++++
++++
+
+
Thiago Rocha (2012)
Figura 240 -  Região PN de um diodo
Devido ao comportamento “passa corrente” ou “impede corrente” do diodo,
ele pode ser interpretado como uma chave ou interruptor controlado. Sempre
que é polarizado diretamente e a sua tensão de barreira é vencida, o diodo se
comporta como uma chave fechada, permitindo a passagem da corrente. Já na
polarização reversa, ele se comporta como uma chave aberta, não possibilitando
a passagem da corrente.
O diodo é o tipo mais simples de componente eletrônico semicondutor.
TIPOS DE DIODO E ESPECIFICAÇÃO
Existem inúmeros tipos de diodo. Apesar das peculiaridades de cada um, o
princípio básico de funcionamento é comum a todos.
Os diodos possuem diversas características. Dentre elas, as mais importantes
são: corrente média direta máxima (Ifmáx), tensão reversa máxima (PIV) e corren-
te reversa (Ir). A tabela a seguir apresenta estas e outras características típicas de
alguns diodos comerciais.
Tabela 20 – Tabela de características de alguns diodos comerciais
Código do diodo Material
Corrente média
direta [A]
Tensão Inversa
de pico [V]
1N 4001 Si 1 50
1N 4002 Si 1 100
1N4007 Si 1 800
BYY15 Si 40 400
TIPOS DE DIODO
Diodo emissor de luz (LED): formado por uma junção PN que, ao ser direta-
mente polarizado, faz com que os elétrons cruzem a barreira de potencial e se
recombinem com as lacunas; ao se recombinar há a emissão de energia na forma
de luz visível. Dispositivo para a sinalização com a vantagem de confiabilidade,

267. 4 ELETRÔNICA 265
reduzido tamanho e manutenção, representa grande economia de energia em
relação às lâmpadas convencionais.
Fotodiodo: é um diodo de junção construído de modo a possibilitar a utiliza-
ção da luz como fator determinante no controle da corrente elétrica. É um dispo-
sitivo de junção PN semicondutor cuja região de operação é limitada pela região
de polarização reversa e caracteriza-se por ser sensível à luz. Ele é um dispositivo
que converte a luz recebida em uma determinada quantidade de corrente elé-
trica. Existem duas maneiras de operar um fotodiodo. Ele pode funcionar como
uma célula fotovoltaica (luz gera tensão) ou como uma célula fotocondutiva (luz
gera corrente).
Diodo Schottky: sabe-se que os metais não têm lacunas e os elétrons livres
do lado N ocupam órbitas menores. Quando o Schottky é polarizado diretamen-
te, estes ganham energia suficiente para ocupar órbitas maiores, atravessando a
junção e penetrando no metal, produzindo uma grande corrente direta. Como
não há lacunas nos metais, não há armazenamento de cargas nem tempo de re-
cuperação reversa (R t).
Diodo Zener: é um tipo de diodo utilizado para regulagem de tensão, man-
tendo sempre uma tensão constante. Ele funciona com baixos valores de potên-
cia, servindo somente para circuitos de pequeno consumo – 2 W no máximo.
a) Queima do zener em aberto: caso isso ocorra, o circuito comporta-se como
se o diodo não existisse e, nesse caso, como é ele quem reduz a tensão, a car-
ga, uma lâmpada, receberá os 18 V da fonte. Poderá essa carga receber o va-
lor total da fonte? Uma análise criteriosa para cada circuito se faz necessária;
b) Queima do zener em fechado: aqui podem ocorrer duas possibilidades.
Ou queimamos a fonte, caso os condutores sejam superdimensionados, ou
queimamos a instalação física do circuito, caso a fonte seja potente o sufi-
ciente.
Varistores: têm por função filtrar a linha de alimentação, eliminando os pro-
blemas causados pelos transitórios. São fabricados para diversos valores de ten-
são de ruptura e corrente de pico. Constituídos de material semicondutor, carac-
terizam-se por possuir resistência que varia em função da incidência de luz. No
escuro, a resistência do LDR é alta e, à medida que aumenta a incidência de luz,
essa resistência sofre reduções que não são lineares.
Termistores: são sensores de temperatura fabricados com materiais semicon-
dutores. Sua resistência elétrica varia de forma proporcional ou inversa com o au-
mento de temperatura ao qual o sensor for exposto. Por essa característica é feita
uma classificação do termistores, sendo NTC (negative temperature coefficient) e
PTC (positive temperature coefficient).

268. ELETROELETRÔNICA APLICADA 266
Diodo PIN: com tensão contínua ou de baixa frequência, o diodo PIN tem
comportamento próximo do diodo de junção PN. Em frequências mais altas, de
períodos inferiores ao tempo de duração das cargas, a resistência apresenta uma
variação característica com a corrente. Isso dá ao componente aplicações varia-
das em altas frequências, como chaves, atenuadores, filtros, limitadores etc.
Conhecemos um diodo, descobrimos para quê ele serve e estudamos um pou-
co sobre alguns dos seus tipos.
4.4.3 APLICAÇÃO DE DIODOS
O diodo é um dispositivo semicondutor que faz com que a corrente elétrica
flua apenas em uma direção. Constitui-se de dois tipos de silício: o silício tipo N e
tipo P. Isolados, ambos são condutores, porém sua combinação não conduz ele-
tricidade. Os elétrons negativos no silício tipo N são atraídos para o terminal posi-
tivo da bateria, e as lacunas positivas no silício tipo P são atraídas para o terminal
negativo da bateria. Dessa forma, não há como a corrente fluir, pois as lacunas e
os elétrons estão se movendo na direção oposta. Agora, se resolvêssemos inver-
ter a bateria, o diodo conduziria eletricidade.
Esse tipo de componente pode ser utilizado de diferentes maneiras. Um exem-
plo comum em nosso cotidiano são aparelhos à base de pilhas alcalinas, que ge-
ralmente possuem um diodo que protege o aparelho caso as pilhas sejam inse-
ridas ao contrário. Essa função garante a proteção de componentes eletrônicos
sensíveis, que poderiam ser danificados caso a corrente fluísse ao contrário.
Um diodo ideal polarizado inversamente bloquearia toda a corrente. Porém,
o diodo real deixa passar 10 mA (microamperes). Ao aplicar tensão invertida su-
ficiente, a junção se quebra e deixa a corrente passar. Normalmente a tensão de
quebra é inferior ao que o circuito recebe, então é irrelevante.
Ao polarizar-se diretamente, uma pequena quantidade de tensão é necessária
para fazer o diodo funcionar: geralmente, cerca de 0,7 V.
Sua simbologia e apresentação mais comum são apresentadas a seguir.

Dreamstime (2012)
Figura 241 -  Simbologia e apresentação do diodo
6 Dopagem
Do inglês to dope =
“adicionar substância
estranha”, é o ato, o efeito
ou a realização de introduzir
substância(s) estranha(s)
num meio ou sistema, não
vivo ou vivo, acidental
ou intencionalmente,
lícita ou ilicitamente, com
propósitos usualmente bem
determinados.

269. 4 ELETRÔNICA 267
DIODOS MAIS UTILIZADOS
O LED é um diodo com junção PN que, quando polarizado diretamente, emite
luz, visível ou não. Essa luz emitida é monocromática – sua cor depende do mate-
rial utilizado na dopagem
6
.
Exemplos:
a) GaAsP (fosfeto de arseneto de gálio) = vermelha ou amarela;
b) GaP (fosfeto de gálio com nitrogênio) = vermelha ou verde;
c) GaAs (arseneto de gálio) = infravermelha.
Para emitirem luz, os LEDs devem ser polarizados por meio de um resistor li-
mitador de corrente. Dependendo do tipo do LED, a queda de tensão pode variar
entre 1,5 V e 3,5 V com corrente entre 10 mA e 50 mA.
O fotodiodo é um diodo com uma junção PN projetada para responder a uma
excitação óptica, ou seja, é um componente eletrônico do tipo fotodetector. Pode
ser usado tanto na polarização direta como na reversa. Na polarização direta, o
funcionamento é o de uma célula fotovoltaica; já na polarização reversa, ele pode
ser usado como detector de luz. Na segunda situação, tem uma resistência altíssi-
ma que diminui com a incidência da luz, sendo que quanto maior a incidência de
luz, maior será a corrente reversa que passa por ele.
O diodo zener é um diodo construído especialmente para operar polarizado
reversamente, na região de ruptura. Sua principal aplicação é como regulador de
tensão. Ao polarizá-lo, inicia a condução de corrente a partir da tensão zener, que
é especificada de acordo com o tipo do zener. Assim, a corrente sobre ele aumen-
ta rapidamente, enquanto a tensão permanece aproximadamente constante e
igual à tensão zener.
Aprendemos neste tópico que os diodos são componentes que possuem a
propriedade de conduzir corrente elétrica em um único sentido, oferecendo al-
tíssima resistência à sua circulação no sentido oposto. Estes componentes são
utilizados para a emissão de luz (LED), como fotodetector (fotodiodo), como re-
gulador de tensão (diodo zener).
4.4.4 TRANSISTOR
Em 1947, John Bardeen e Walter Brattain apresentaram uma corrente fluindo
no sentido de polaridade direta sobre uma junção semicondutora que poderia
controlar a corrente de polaridade reversa sobre um terceiro eletrodo. Esse com-
ponente eletrônico que possui essa habilidade de controle de corrente é o tran-
sistor, do inglês transfer resistor, resistor de transferência.

270. ELETROELETRÔNICA APLICADA 268
A descoberta do efeito transistor e o desenvolvimento do dispositivo fez com
que John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley conquistassem o prêmio
Nobel de física em 1956.
Transistor é um componente eletrônico de três terminais, sendo eles: emissor,
base e coletor. Ele é constituído de uma pastilha monocristalina de material semi-
condutor (normalmente são utilizados germânio ou silício) com regiões dopadas
com impurezas do tipo N e do Tipo P, como os diodos.
O princípio básico envolvido nesse componente é o uso de uma tensão en-
tre dois terminais para controlar o fluxo de corrente no terceiro terminal. Dessa
forma, pode ser usado como uma fonte controlada, que é a base para o projeto
de amplificadores. O sinal do controle pode ser usado para fazer a corrente do
terceiro terminal variar de zero até um certo valor significativo, permitindo que
ele funcione como uma chave.
Veremos na imagem a seguir alguns tipo de transistores presentes no mercado.
Dreamstime (2012)
Figura 242 -  Alguns tipos de transistores
TRANSISTORES BIPOLARES
A figura a seguir mostra a estrutura simplificada de um transistor de junção
bipolar (JBT), particularmente um transistor do tipo NPN, e seu símbolo esque- mático.
n
n
B
P
C
E
=
Thiago Rocha (2012)
Figura 243 -  Simbologia de um transistor do tipo NPN

271. 4 ELETRÔNICA 269
Seu funcionamento é caracterizado por duas junções PN, sendo que o semi-
condutor tipo P, comum às duas junções, é denominado “base”. O semicondutor
tipo N de uma das junções, com alto nível de dopagem, é denominado “emissor”,
enquanto o outro semicondutor, também de tipo N, com baixo nível de dopagem
é chamado “coletor”.
O emissor é a região rica em portadores de carga; sua tarefa é enviar os por-
tadores para a base e dali para o coletor. O coletor “coleta” os portadores que
atravessam a base, que atua como região de controle do fluxo de portadores de
carga do emissor para o coletor.
As regiões tipo N contêm elétrons livres como portadores majoritários, en-
quanto a região tipo P contém lacunas como portadores majoritários.
As duas junções fazem com que o transistor não polarizado se assemelhe a
dois diodos que compartilham a região da base, que é do tipo P. Chamamos o
diodo inferior de diodo emissor base ou simplesmente diodo emissor, e o supe-
rior de diodo coletor base ou diodo coletor.
A outra possibilidade de organização das junções dá origem ao transistor PNP.
Neste caso, a base é do tipo N e as regiões do coletor e do emissor são do tipo N.
B
P
P
C
E
=n
Thiago Rocha (2012)
Figura 244 -  Simbologia de um transistor do tipo PNP
O transistor bipolar PNP opera de maneira análoga ao transistor NPN, porém
com fluxo de portadores majoritários de cargas sendo as lacunas.
A principal diferença entre os dois tipos é a tensão fornecida na sua base, de
forma que o transistor entre em condução. Ou seja, nos transistores do tipo NPN,
para que ele entre em condução, é necessário fornecer uma certa voltagem na
base, sendo esta maior que zero. Assim, estabelece-se um circuito entre o coletor
e o emissor, circulando a corrente do coletor ao emissor.
Já no caso de um do tipo PNP, a ativação é feita quando a base é submetida
a uma tensão quase nula, ou seja, muito próxima a zero. Assim, ao contrário da
anterior, a corrente circula do emissor ao coletor.

272. ELETROELETRÔNICA APLICADA 270
TRANSISTORES UNIPOLARES
Os transistores bipolares são utilizados amplamente em circuitos lineares e
baseiam-se em elétrons e lacunas, ou seja, dois tipos de cargas. Porém, há aplica-
ções nas quais os transistores unipolares, com a sua alta impedância de entrada,
são uma opção mais favorável.
Ao contrário do bipolar, que podia utilizar dois canais simultâneos (elétrons e
lacunas), o unipolar classifica-se pela opção de uso isolada. Pode ser com canal N
(condução por elétrons) ou de canal P (condução por lacunas). A diferença de um
para o outro é que os sinais de tensão e corrente são opostos.
Os circuitos com transistores podem operar em três condições distintas: re-
gião ativa, de saturação e de corte. O modo de operação depende de como o
transistor é polarizado.
Na região ativa, o transistor exerce a função de amplificador. Já quando o
transistor opera nas regiões de saturação e de corte, funciona como uma chave.
Como assim? Ele permite as funções de ligar e desligar, tornando-se assim capaz
de conduzir corrente ou não. Quando saturado, comporta-se como uma chave
eletrônica fechada e, quando em corte, comporta-se como uma chave eletrônica
aberta.
Independentemente do tipo de transistor, a corrente do emissor é sempre a
soma das correntes de base e de coletor, ou seja:
I
E
= I
B
+ I
C
A corrente de emissor é maior do que a corrente de coletor, pois a corrente de
base é sempre muito pequena, já que a região da base é muito estreita.
O fato de as correntes de coletor e de emissor serem muito maiores do que a
corrente de base é uma das propriedades mais importantes do transistor.
Neste tópico você aprendeu que existem dois tipos de transistores: os transis-
tores bipolares e os transistores unipolares. Aprendeu também que operar como
chave é a principal aplicação dos transistores, além de servirem como amplifica-
dores de corrente.

273. 4 ELETRÔNICA 271
4.4.5 APLICAÇÃO DE TRANSISTORES
Inventado em 1947 nos Laboratórios da Bell Telephone, o transistor é um
substituto das válvulas eletrônicas com grandes vantagens, entre elas menor ta-
manho, menor custo e pequeno consumo de energia. Neste tópico vamos co-
nhecer a aplicação dos transistores em nosso cotidiano.
O transistor pode ser empregado de muitas maneiras, mas basicamente desem-
penha duas funções: amplificação e chaveamento. No caso da amplificação, pode-
mos controlar o fluxo, tornando-o mais forte ou mais fraco. No caso do chaveamen-
to, podemos imaginar o transistor como um interruptor que liga e desliga algo.
O controle da amplificação e do chaveamento é feito por corrente elétrica.
No transistor bipolar temos corrente elétrica controlando corrente elétrica. Isso é
importante por diversos motivos:
a) com o controle sendo feito por corrente elétrica, consegue-se num tran-
sistor uma velocidade de operação milhares de vezes mais rápida do que
manualmente;
b) o transistor pode ser acoplado a outras fontes de sinal elétrico. Por fim, sen-
do controlado por corrente, o transistor pode funcionar como uma “chave
eletrônica”, sem partes móveis, muito mais rápida e eficiente do que os an-
tigos relés.
Amplificação de sinal é um dos propósitos básicos da eletrônica. O ideal é que,
na entrada de um circuito amplificador, tenhamos um sinal de baixa intensidade,
cuja amplitude é aumentada sem haver distorção na forma de onda.
O transistor unipolar, cuja corrente de operação depende do campo elétrico
aplicado no seu terminal de controle, possui algumas vantagens em relação ao
uso de transistores bipolares. Lembre que, no transistor bipolar, a corrente que flui
entre o emissor e o coletor é controlada por corrente injetada no terminal base.
As vantagens do unipolar sobre o bipolar seriam as seguintes:
a) οs transistores unipolares são relativamente imunes à radiação;
b) possuem uma grande resistência de entrada, tipicamente da ordem de me-
gaohms;
c) apresentam menor ruído comparados aos transistores bipolares;
d) apresentam estabilidade térmica.
A desvantagem do unipolar seria o seu pequeno produto ganho na faixa de
passagem (bandwidth) em comparação ao transistor bipolar. Independentemen-
te disto, utilizamos ambos como amplificadores de corrente e como chaveamen-
to por corrente elétrica.

274. ELETROELETRÔNICA APLICADA 272
4.5 SOLDAGEM
4.5.1 CUIDADOS COM OS COMPONENTES
Neste tópico conheceremos os cuidados necessários na soldagem dos compo-
nentes. Preste bastante atenção, pois se você ainda não soldou nenhum compo-
nente, com certeza irá fazê-lo. Essa é uma atividade comum quando se faz monta-
gem e manutenção de computadores. Atualmente, os componentes eletrônicos
têm seus terminais recobertos de estanho, que serve de proteção e facilita a sol-
dagem. Mesmo assim, muitas vezes os terminais ficam oxidados. Nesses casos, a
solução pode ser apenas uma lixa fina ou um pequeno pedaço de “palha de aço”.
Veja como deve proceder:
a) dobre os terminais com o auxílio de um alicate de bico, nos casos em que
a distância entre os furos na placa de circuito impresso seja maior que o
componente;
b) insira o componente nos furos do circuito impresso;
c) aqueça o ferro de solda e coloque uma pequena quantidade de solda na
ponta do soldador, pois isso facilita a transferência de calor;
d) encoste a ponta do soldador na junção entre o terminal do componente e
a “ilha” do circuito impresso;
e) mantenha a ponta nessa posição e encoste a solda no ponto a ser soldado;
f) espere que a solda derreta e envolva a conexão;
g) use somente a quantidade de solda necessária e evite aquecer desnecessa-
riamente a placa e o componente.
Prossiga prestando atenção nas recomendações a seguir:
a) retire primeiro a solda e depois o soldador;
b) não mova os terminais até que a solda esfrie;
c) não “assopre” sobre a solda;
d) toque levemente no terminal com um alicate de corte para certificar-se de
que a soldagem esteja firme;
e) corte fora o excesso do terminal com o alicate de corte.
Quando se soldam canos de cobre ou cabos elétricos de bitola elevada, é co-
mum passar na área a ser soldada uma substância chamada “fluxo de soldar” ou
“pasta de soldar”. Trata-se de uma substância pastosa com comportamento áci-
do, que serve para eliminar a camada de óxido de cobre existente sobre o objeto
a ser soldado, facilitando o serviço.

275. 4 ELETRÔNICA 273
Essas substâncias não devem ser usadas em soldagem de circuitos impressos,
pois são corrosivas e seus resíduos podem danificar os componentes eletrônicos.
As ligas de solda para eletricidade e eletrônica possuem incorporadas uma re-
sina que facilita a soldagem. Essa resina, no entanto, pode dar um aspecto “sujo”
à placa soldada. Assim, terminado o processo de soldagem, recomenda-se limpar
a superfície das trilhas utilizando-se álcool hidratado com o auxílio de um pincel
pequeno. Não se preocupe se o álcool atingir os componentes eletrônicos – eles
são resistentes à maioria dos solventes orgânicos.
2
5
1
4
3
6
Denis Pacher (2012)
Figura 245 -  Etapas da soldagem
Para soldar circuitos impressos, devemos utilizar ferros de solda ou estações
de solda, adequados aos componentes que iremos utilizar, pois alguns são mais
sensíveis à temperatura que outros.
Circuitos especiais usam solda feita com liga de prata, com ponto de fusão de
aproximadamente 220 °C. Para trabalho de maior responsabilidade, é convenien-
te usar soldadores que possuem um circuito controlador de temperatura, conhe-
cidos como “estações de soldagem”.
A maioria dos suportes usados para o soldador elétrico tem como acessório
uma pequena esponja vegetal. Essa esponja deve ser mantida umedecida e serve
para limpar a ponta do soldador antes de cada soldagem. Na falta dessa esponja,
pode-se usar um pedaço de pano ou estopa, também úmido.
FIQUE
ALERTA
Tome cuidado para não queimar os dedos se usar um
pano ou estopa!

276. ELETROELETRÔNICA APLICADA 274
Se quiser mais alguns conselhos para a soldagem de componentes em pla-
cas de circuito impresso, consulte: <www.eletrica.ufpr.br/mehl/downloads/dicas.
pdf>. Acesso em 12 mar. 2012.
Você conheceu os cuidados necessários com os componentes de soldagem,
entre eles a utilização de uma pequena esponja vegetal, que deve ser mantida
umedecida e serve para limpar a ponta do soldador antes de cada soldagem. Na
falta dessa esponja, pode-se usar um pedaço de pano ou estopa, também úmido.
Você aprendeu também que é necessário utilizar ferramentas adequadas e seguir
rigorosamente as instruções do procedimento, para evitar acidentes e perda do
componente.
4.5.2 TÉCNICAS DE SOLDAGEM
A utilização de soldas na área de eletrônica é muito frequente. E cada vez mais
as técnicas ficam mais aperfeiçoadas. Aprender e dominar técnicas de soldagem é
fundamental para quem vai trabalhar com informática e eletrônica. Uma solda per-
feita é o primeiro passo para que um circuito eletrônico funcione perfeitamente.
A ferramenta que utilizamos para soldar é chamada de soldador ou ferro de
solda. Ele fornece o calor necessário para soldar terminais, fios e cabos. É indis-
pensável para fundir a liga especial de estanho e chumbo que, depois de solidifi-
cada, fornece ligações muito resistentes entre os vários condutores.
A boa qualidade e a eficiência desse equipamento têm papel fundamental nas
soldagens e, por isso, ele deve ser escolhido com a máxima atenção.
O ferro de solda possui as seguintes partes:
a) Cabo: elemento que permite a manipulação do ferro e garante um bom
isolamento térmico, evitando queimaduras nas mãos;
b) Resistência interna: ela se aquece até atingir a temperatura necessária
para a soldagem;
c) Ponta de soldar: em contato com a superfície externa da capa metálica da
resistência, transmite calor ao ponto de soldagem;
d) Fio ou cabo: faz a ligação com a rede elétrica.
No comércio há uma grande variedade de modelos de ferros de solda, que
podem ser classificados em três tipos:
a) com regulagem da temperatura através de um interruptor térmico inter-
no. Ele se autodesliga quando atinge a temperatura predeterminada em
fábrica;
b) de baixa tensão, alimentado por um transformador próprio;

277. 4 ELETRÔNICA 275
c) de aquecimento rápido ou tipo revolver, só recebe corrente no momento
de efetuar a soldagem.
Dreamstime (2012)
Figura 246 -  Ferro de solda
Em eletrônica, é muito comum utilizarem-se ferros de solda de baixas e médias
potências, pois muitos componentes eletrônicos são sensíveis à alta temperatura.
Dentre vários processos de se colocar permanentemente em contato dois
condutores, a soldagem se destaca por sua rapidez, segurança, baixo custo e sim-
plicidade. O processo de soldagem consiste em unir dois condutores pela adição
de um terceiro material condutor, que pode ser fundido a uma temperatura mais
baixa, formando uma liga intermetálica entre os três condutores.
Os dois condutores são envolvidos pelo material em estado líquido; em segui-
da, o conjunto é resfriado até atingir a temperatura ambiente. A solda solidifica-
-se e a junção está feita. A liga que se forma garante uma união rígida, de grande
duração e de baixa resistividade entre os dois condutores.
As superfícies dos dois condutores a serem soldados devem ser, antes de tudo,
polidas, pois a presença de resquícios de oxidação, de defeitos ou de qualquer
outro tipo de sujeira pode fazer a soldagem deteriorar-se rapidamente, além de
provocar uma resistência elevada entre os dois condutores.
A liga metálica empregada no procedimento de soldagem é de grande impor-
tância. Composta de dois metais principais, o estanho e o chumbo, em proporção
aproximada de 60% de estanho e 40% de chumbo, pode ser encontrada no mer-
cado sob forma de fio, chamado normalmente de fio de estanho.
Tenha cuidado! Ao adquirir um fio de solda, preste atenção à numeração indi-
cativa de porcentagem de estanho e chumbo.
Em geral, os fios de solda comerciais fundem-se a uma temperatura de apro-
ximadamente 190 ºC.

278. ELETROELETRÔNICA APLICADA 276
O fio de solda contém ainda uma resina especial, sem a qual a alta temperatura
de soldagem aceleraria a oxidação das partes a serem juntadas, dificultando ou
mesmo impedindo a operação. Além disso, essa resina facilita a soldagem, lim-
pando as superfícies e protegendo-as do ar, enquanto se trabalha. Se, mesmo
assim, a solda não pegar nas superfícies, só pode existir uma razão: sujeira ou
camada de óxido. O problema pode ser resolvido facilmente, limpando-se o local
com o auxílio de uma lixa fina.
Antes de realizar a soldagem, prepare os componentes, fios ou outros elemen-
tos a serem unidos, colocando-os nas respectivas posições de montagem, provi-
denciando uma boa fixação mecânica ou simplesmente inserindo-os no circuito
impresso. A solda é uma ligação elétrica que não garante uma alta resistência
mecânica nas ligações entre as partes soldadas.
A soldagem em circuitos impressos é uma operação delicada devido à sen-
sibilidade dos componentes eletrônicos a altas temperaturas. Um trabalho mal
executado pode causar deslocamento das trilhas de cobre da base de resina e,
portanto, afetar o funcionamento do circuito depois de montado.
O soldador deve ser usado apenas pelo tempo necessário, de preferência en-
costando-o ao terminal a ser soldado, para que este aqueça, por condução, a ilha
ou terminal de soldagem do circuito impresso.
Lado
com
cobre
Solda
Ponta do
ferro de
soldar
Denis Pacher (2012)
Figura 247 -  Aquecimento por condução
Depois, aplica-se o fio de solda até fundir uma quantidade de estanho sufi-
ciente para cobrir o terminal e a ilha, mas de modo que o seu contorno continue
visível. Quando os furos da placa do circuito são metalizados, o estanho deve es-
correr para dentro deles até transbordar levemente no lado oposto, onde ficam
os componentes.
Vamos ao procedimento!

279. 4 ELETRÔNICA 277
MATERIAL ESSENCIAL PARA QUE TENHAMOS UM BOM TRABALHO
DE SOLDAGEM
a) Absorvedor de fumaça.
b) Ferros de soldar.
c) Fios de solda.
d) Alicates.
e) Fitas dessoldadoras.
f) Alinhadores e performadores de CIs.
g) Lupas.
h) Panos e dedeiras antiestáticas.
i) Dispensers.
j) Pinças.
k) Estações de solda e dessolda.
l) Pulseiras antiestáticas.
m) Sopradores térmicos.
n) Estações de retrabalho para SMD.
ROTEIRO
1º passo: Coloque o ferro de solda em contato direto com todos os terminais
a serem soldados, inclusive as trilhas (quando se tratar de solda em circuito im-
presso).
2º passo: Antes de iniciar a soldagem, derreta um pouco de solda nos termi-
nais a serem soldados, para facilitar a transmissão de calor.
3º passo: Durante a soldagem, encoste a ponta do fio de solda nas peças e não
na ponta do ferro.
4º passo: Quando se tratar de componentes sensíveis ao calor (transistores,
diodos, circuito integrados etc.), utilize um alicate ou uma pinça entre o ponto de
soldagem e o corpo do componente para não danificá-lo.
Você aprendeu neste tópico que não podemos trabalhar com eletrônica sem
saber técnicas de soldagem. O ferro de solda, ou soldador, fornece o calor ne-
cessário para soldar terminais, fios e cabos. Aprendeu também que é importante
uma sequência para que a técnica de soldagem dê certo e não danifique os com-
ponentes.

280. ELETROELETRÔNICA APLICADA 278
4.5.3 TÉCNICAS DE DESSOLDAGEM
Os técnicos em manutenção de computadores muitas vezes precisam reali-
zar substituições de componentes. O mais comum é quando a placa-mãe está
com capacitores eletrolíticos estourados. Neste tópico vamos aprender a realizar
a dessoldagem. Siga em frente!
Dessoldar e substituir componentes não é tão fácil quanto soldá-los. A prin-
cipal dificuldade é que as placas de circuito impresso, entre elas as placas-mães,
possuem várias camadas. Os furos onde os componentes se encontram soldados
são metalizados e servem para encaixar os componentes e prover conexão elétri-
ca entre as duas camadas visíveis e as camadas internas, não visíveis.
FIQUE
ALERTA
Se você fizer um movimento errado quando remover
algum componente, pode destruir a conexão entre o
furo e as camadas internas, inutilizando-o.
FERRAMENTAS NECESSÁRIAS
Para dessoldar componentes, você precisará das seguintes ferramentas:
a) ferro de solda (o correto é o uso de ferros de 25 W ou 30 W. Se a solda for
antiga, utilize no máximo 40 W. Acima disso, você
pode danificar as trilhas
da placa de circuito impresso e até mesmo queimar componentes);
b) solda;
c) sugador de solda;
d) pano de limpeza;
e) esponja;
f) chave de fendas pequena;
g) álcool isopropílico (isopropanol – não use álcool comum);
h) escova de dente.

281. 4 ELETRÔNICA 279
Denis Pacher (2012)
Figura 248 -  Ferramentas para dessoldagem
PREPARAÇÃO
Passo 1: Ligue o ferro de solda e espere até que o mesmo esquente (três mi-
nutos, em média).
Passo 2: Com uma esponja molhada, limpe a ponta do ferro de solda fazendo
o movimento indicado na figura abaixo.
Denis Pacher (2012)
Figura 249 -  Limpando o ferro de solda
FIQUE
ALERTA
Durante o processo de dessoldagem, é importante lim-
par constantemente a ponta do ferro de solda, evitando
acúmulo de sujeira para não danificar o componente.

282. ELETROELETRÔNICA APLICADA 280
LOCALIZANDO OS TERMINAIS DOS COMPONENTES
Passo 3: Localize o componente que precisa remover.
A placa de circuito impresso possui dois lados visíveis, onde os componentes
estão localizados, e o lado da solda, onde eles são soldados.
Passo 4: Localize o componente e seus terminais no lado da solda.
Veja o exemplo de um capacitor eletrolítico de uma placa-mãe a seguir, na
figura abaixo. Localize seus terminais no lado da solda da placa-mãe.
Denis Pacher (2012)
Figura 250 -  Terminais do capacitor
LIMPANDO OS TERMINAIS
Passo 5: Limpe os componentes que deseja dessoldar com álcool isopropílico
(também
conhecido como isopropanol) usando uma escova de dente.
Passo 6: Molhe a escova de dente com álcool isopropílico e “escove” os termi-
nais. Não use álcool comum, pois ele é muito mais ionizado e aos poucos geram
oxidação e corrosão dos metais presentes.
Denis Pacher (2012)
Figura 251 -  Limpando os terminais do componente com álcool isopropílico

283. 4 ELETRÔNICA 281
PREPARANDO PARA DESSOLDAR
Passo 7: Solde o componente que deseja remover.
Qual o objetivo de soldar o componente se deseja dessoldá-lo? Esse é um ma-
cete para permitir que a solda antiga seja removida. Ao misturar solda nova com
solda antiga, ocorre o derretimento da solda, e consequentemente a remoção.
Denis Pacher (2012)
Figura 252 -  Soldando o outro terminal
DESSOLDANDO O COMPONENTE
Passo 8: Arme o sugador de solda posicionando o seu acionador para baixo.
Ele funcionará como se fosse um apirador.
Passo 9: Com uma mão, derreta a solda localizada no terminal do componente;
com a outra, segure o sugador de solda e posicione sua ponta na solda derretida.
Passo 10: Pressione o botão. Pronto! A solda derretida será removida.
Dica: Nunca deixe seu sugador de solda armado após o uso, isso fará com que
ele perca sua pressão.
Denis Pacher (2012)
Figura 253 -  Dessoldando o componente

284. ELETROELETRÔNICA APLICADA 282
REMOVENDO O COMPONENTE
Passo 11: Para removê-lo, apenas puxe-o com os dedos (como na figura 56).
Após remover o componente, a placa terá um resíduo marrom em volta do furo
do componente. Para remover esse resíduo, use uma chave de fenda pequena,
sem esfregar com muita força para não remover o verniz.
Denis Pacher (2012)
Figura 254 -  Removendo o componente
Você aprendeu neste tópico que a dessoldagem é uma técnica comum uti-
lizada para a reutilização ou recuperaçao de placas. O técnico em manutenção
de computadores utiliza muito essa técnica. Conheceu também as ferramentas
necessárias para a realização de dessoldagem dos componentes. Além disso, co-
nheceu o processo da dessoldagem.
4.5.4 SMD (SURFACE MOUNTING DEVICES)
Os componentes SMD (surface mounting devices) ou componentes de monta-
gem em superfície têm dominado os equipamentos eletrônicos nos últimos anos.
Isto ocorreu devido ao fato de ele se bem menor que os componentes conven-
cionais.
As placas SMD são componentes eletrônicos montados diretamente na super-
fície de placas de circuito impresso (PCIs).
Um componente de SMD é geralmente menor do que seu
equivalente con-
vencional porque as ligações aos seus terminais são menores. Observe a seguir
a comparação entre os dois tipos de componentes usados na mesma função em
dois aparelhos diferentes:

285. 4 ELETRÔNICA 283
Bruno Lorenzzoni (2012)
Figura 255 -  Comparação entre os dois tipos de componentes
A maioria dos SMDs (transistores e diodos, por exemplo) é feita de silício e
soldada no lado das trilhas. Por serem bem menores que os convencionais, os
SMDs, consequentemente, ocupam muito menos espaço numa placa de circuito
impresso. Esses componentes revolucionaram a tecnologia, permitindo a confec-
ção de aparelhos como o telefone celular, notebooks, tablets etc.
Os semicondutores compreendem os transistores, diodos e CIs colocados e
soldados ao lado das trilhas. Os transistores podem vir com 3 ou 4 terminais. A
posição dos terminais varia de acordo com o código, que vem marcado no corpo
por uma letra e/ou número, mas que não corresponde à indicação dele.
Por exemplo, o transistor BC808 vem com indicação 5BS no corpo. Nos diodos,
a cor do catodo indica o seu código, sendo que alguns deles têm o encapsula-
mento de 3 terminais igual a um transistor. Os CIs têm 2 ou 4 fileiras de terminais.
Quando há 2 fileiras, a contagem começa pelo pino marcado por uma pinta ou à
direita de uma “meia-lua”. Quando têm 4 fileiras, o 1° pino fica abaixo, à esquerda
do código. Os demais pinos são contados em sentido anti-horário.
IDENTIFICAÇÃO DO COMPONENTE SMD
Para identificar um SMD é necessário verificar primeiro a caixa e posteriormen-
te o código no componente.

286. ELETROELETRÔNICA APLICADA 284
2913 size 2916 size 3415 size
SSD3
(SOT-23)
SMD3
(SOT-346)
SMD5
(SC-74A)
SMD6
(SOT-457)
LLDS
(LL-34)
Denis Pacher (2012)
Figura 256 -  Vários tipos de componentes SMD
1608 size
EMD2
(SOD-523)
EMD3
(SOT-416)
UMD2
(SOD-323)
UMD3
(SOT-323)
UMD4
(SOT-343)
UMD5
(SOT-353)
1712 size 2012 size
Denis Pacher (2012)
Figura 257 -  Vários tipos de componentes SMD
Agora que já conhecemos um pouco sobre componentes SMD, que tal apren-
dermos a soldá-los e dessoldá-los?
FERRAMENTAS UTILIZADAS
Qual é a importância de saber soldar e dessoldar um componente SMD?
Se tivermos um SMD defeituoso numa placa de circuito impresso, teremos
que substituí-lo, assim faremos a dessoldagem desse componente e, ao trocá-lo,
aplicaremos a soldagem. Suas pequenas dimensões impedem-nos de utilizar um
soldador qualquer.
Para soldar esse tipo de componente, utilizamos um soldador com ponta fina
(1 mm) e de baixa potência (geralmente 10 W). Para dessoldar, utilizamos um fer-
ro de solda com uma potência um pouco maior (entre 15 W e 20 W), dotado de
uma ponta chata ou em concha, que serve para dessoldar simultaneamente os
pinos de circuitos integrados.
Outro utensílio indispensável é a pinça, juntamente com uma lente de aumen-
to para posicionar os componentes, para, enfim, soldá-los. Assim como em outros

287. 4 ELETRÔNICA 285
tipo de solda, utilizamos álcool isopropílico para higienizar os resíduos dos fluidos
usados na soldagem, além de fazer a limpeza do local de trabalho.
SOLDAGEM DE UM COMPONENTE SMD
O procedimento em si é extremamente similar ao utilizado com componentes
maiores. O que difere são os tipos de componentes:
Componentes SMD discretos: devem ser soldados pino por pino, tais como
resistores, capacitores, diodos etc. Para soldá-los, os posicionamos com a pinça
alinhando os terminais com os pontos de soldagem, em seguida utilizamos o fer-
ro de soldar.
Componentes QFP: devido à proximidade dos pinos, não há como soldar pino
por pino, já que as distâncias entre os pinos variam tipicamente entre 0,5 mm e
1 mm. Então, como soldá-los? Neste caso, soldam-se todos os pinos ao mesmo
tempo. Como assim? Solda-se uma fila inteira de componentes, não levando em
consideração inicialmente se são formadas pontes de solda entre os terminais.
Em seguida, passa-se a ponta chata com um movimento regular, espalhando a
solda, e mesmo não havendo pontes entre terminais, ela será desfeita. Ao final,
teremos cada componente soldado no seu ponto exato.
Mantenha a ponta do ferro de solda sempre com um pouco de estanho, e toda
vez que você retirá-lo do descanso, bata-o rapidamente em uma esponja úmida.
Se ignorar esses cuidados, você corre o risco de o ferro de solda não aquecer de
forma adequada e a sua ponta poderá torrar.
DESSOLDAGEM DE UM COMPONENTE SMD
Caso você queria reaproveitar o dispositivo a ser dessoldado, é preciso tomar
alguns cuidados. O mais indicado é usar uma estação de solda para que se possa
extrair os componentes pela fusão de sua solda. Mas se o objetivo da dessolda-
gem for substituir o componente, pode-se dessoldar o componente realizando
um corte no meio dele, caso seja do tipo de apenas dois terminais, e depois des-
soldar como qualquer outro componente e puxar as duas metades. Mas atenção!
O processo em ambos os casos deve ser executado com delicadeza para que não
danifique as trilhas nas quais o componente encontra-se soldado.
Neste tópico você aprendeu que os SMDs são dispositivos eletrônicos mon-
tados diretamente na superfície das placas de circuito impresso (PCIs) e que, para
identificá-los, é preciso verificar primeiro a caixa e posteriormente o código no
componente. Para executar a manutenção de equipamentos eletrônicos SMDs

288. ELETROELETRÔNICA APLICADA 286
utilizando solda e dessoldagem, devemos lembrar que não podemos deixar de
ter ferramentas fundamentais, tais como ferros de solda com uma potência ade-
quada, para não estragar os componentes, pinça e lente de aumento para que
se possa manuseá-los e álcool isopropílico. Relembrando que, ao dessoldar o
componente, deve-se ter cuidado para não danificar as trilhas nas quais o mes-
mo se encontra.
4.6 GRANDEZAS FÍSICAS
4.6.1 TEMPERATURA
Costumamos relacionar temperatura às sensações de quente e frio, mas sabe-
mos que a temperatura de um corpo será maior ou mais intensa de acordo com
a agitação de suas partículas (átomos ou moléculas). Ou seja, quanto maior essa
agitação, maior será a temperatura, e teremos a sensação de estar quente. No
contrário, tendo pouca agitação dessas moléculas, menor será a temperatura, e
teremos a sensação de frio.
Mas de que maneira isso pode interferir na eletrônica?
Interfere em tudo! Isso mesmo. Você já deve ter notado que em dias muito quen-
tes seu equipamento fica um pouco mais lento. Que tal entendermos o porquê?
O aquecimento é causado pelo efeito Joule, que é consequência do consumo
excessivo de energia elétrica. De modo que o computador exige mais do proces-
sador, e este consome mais energia para “trabalhar”.
Todas as partes do seu computador esquentam durante o uso. Caso haja calor
em excesso, poderão ocorrer diversas manifestações de instabilidade no sistema.
O processador, por estar em uso contínuo, deve ser constantemente refrigerado.
Existem vários fatores que fazem com que ele esquente. Quais são eles?
a) Mau funcionamento do cooler: o cooler é o principal componente na
refrigeração do processador. Ele é constituído por um dissipador de ca-
lor acoplado de uma ventoinha. Você deve tomar cuidado se ele estiver
apresentando ruídos excessivos, pois isso indica que não está trabalhando
normalmente e que está fazendo muito esforço. Outro sintoma muito co-
mum de mau funcionamento do cooler é o não funcionamento de alguns
componentes isolados. Placas de rede e pentes de memória geralmente
são os primeiros a sentirem os efeitos do calor excessivo dentro do gabi-
nete e a pararem de funcionar. Ao atingir temperaturas muito elevadas, o
processador possui como “mecanismo de defesa” a reinicialização, como
uma tentativa de refrescar a máquina.

289. 4 ELETRÔNICA 287
b) Pasta térmica: ela transmite diretamente o calor gerado pelo processador
para o dissipador de calor, que então é resfriado pela ventoinha do cooler.
Normalmente os computadores já vêm com o tipo e a quantidade de pasta
térmica necessários para o devido resfriamento. Se houver necessidade de
retirar o cooler, e de modo acidental retirar a pasta térmica com o dissipa-
dor de calor, não ligue o computador! Ela é essencial para o resfriamento
do processador.
c) Má organização interna do gabinete: a organização interna dos cabos
influenciam também na temperatura, já que organizados de forma correta,
permitem a circulação de ar no interior do gabinete. Do contrário, ocorrerá
uma falta de circulação de ar, o que vai contribuir para o aquecimento in-
terno do computador.
Todos esses problemas podem elevar a temperatura do processador, gerando
um mau funcionamento da máquina. A consequência mais frequente é o trava-
mento do sistema operacional ou a reinicialização da máquina. Então, como evi-
tar esse aquecimento?
Uma solução eficiente é a instalação de novos coolers – alguns modelos são ins-
talados atrás do gabinete, e outros na lateral. Sua função é extrair o ar quente de
dentro do computador. Trocar o cooler principal também é uma opção eficiente.
Chamamos de water cooler aquele que usa a água como sistema de refrigera-
ção, em vez de ventoinha.
Certifique-se de que o local de permanência do computador seja arejado e
fresco. Para auxiliá-lo a controlar a temperatura de seu computador, existem soft-
wares desenvolvidos para isso.
a) Setup da BIOS: vem como padrão nos computadores. Há uma opção, loca-
lizada no menu “PC Health Status”, que fornece a temperatura do processa-
dor, além da temperatura no interior do gabinete e da velocidade do cooler
do processador.
b) CPU Burn: simula situações que exijam o máximo de esforço do nosso com-
putador, para testar a estabilidade do sistema em momentos de estresse.
Para utilizar esses softwares, é necessário conhecer a temperatura máxima a
que seu processador pode chegar. O ideal padrão é que esteja entre 60 ºC e 75 ºC,
porém há processadores de diferentes tipos, modelos e capacidades. Para saber
a temperatura padrão do seu processador em específico, você deve acessar o site
do fabricante do modelo.
Tenha cuidado! Qualquer sinal de comportamento estranho – travamentos e
reinicialização – pode estar relacionado ao superaquecimento do processador.
Muitas vezes o descuido sai mais caro que comprar um cooler novo.

290. ELETROELETRÔNICA APLICADA 288
A invenção dos circuitos integrados permitiu que os computadores se tornas-
sem cada vez menores e mais baratos. O silício, utilizado na sua produção, é mais
fácil de ser manipulado e tem uma resistência melhor ao efeito térmico, gerando
consequentemente maior velocidade de processamento. Sem refrigeração cons-
tante, o processador pode queimar em questão de segundos. Os processadores
atuais trabalham em altas frequências de clock
7
: quanto maior a frequência, maior
é o calor gerado pelo processador.
Há dois tipos de cooler:
a) Cooler passivo: é uma combinação de dissipador de calor e ventoinha. O
dissipador é a parte que fica em contato direto com o processador, tendo
como objetivo absorver rapidamente o calor do processador. A ventoinha
sopra o ar frio sobre o dissipador de forma a resfriá-lo. Quanto maior a sua
velocidade de rotação, maior será o ruído gerado, mas em compensação a
temperatura do processador será menor. Se o processador for usado numa
frequência maior, o cooler não vai conseguir refrigerá-lo adequadamente e
o processador pode queimar;
b) Cooler ativo: consegue manter a temperatura da CPU mais perto da tem-
peratura ambiente ou mesmo abaixo dela, enquanto um cooler passivo não
conseguiria fazê-la ficar mais baixa que a temperatura ambiente. As des-
vantagens desse tipo são que há maior gasto de energia e que pode haver
condensação de vapor d’água ao redor do processador, quando este esti-
ver abaixo da temperatura ambiente. Isso pode danificá-lo e gerar danos
em outros componentes da placa-mãe.
4.6.2 UMIDADE
A umidade é a medida da quantidade de água existente no ar. Se essa quan-
tidade estiver muito alta ou muito baixa, pode interferir nos equipamentos ele-
trônicos. Em geral, a maioria dos dispositivos eletrônicos possuem especificações
de umidade, entre 10% e 90%. Ao ultrapassar as especificações, a umidade pode
aumentar a condutividade de isolantes elétricos permeáveis. Com uma umidade
muito abaixo das especificações, os materiais tornam-se propensos a quebras.
A baixa umidade também favorece o acúmulo de eletricidade estática, que
pode gerar desligamentos espontâneos de computadores quando ocorrem as
descargas. Se houver muita umidade, o desequilíbrio de carga não permanecerá
por um tempo útil.
Para avaliar o nível de umidade em um componente eletrônico, utilizamos di-
versos tipos de sensor de umidade relativa. O sensor de umidade relativa que
7 Clock
É um sinal elétrico que
controla a frequência de
operação dos chips da placa-
mãe, incluindo memória e
CPU.

291. 4 ELETRÔNICA 289
teremos como objeto de estudo é do tipo semicondutor e se baseia na mudança
de capacitância de um elemento sensor quando ele absorve umidade.
A maneira mais simples de fazer a interface entre esse sensor e um circuito
de medida, de modo a se conseguir uma tensão ou um sinal com característica
proporcional à umidade relativa, é usando um circuito oscilador. O oscilador gera
um sinal cuja frequência muda com a umidade relativa. Esse sinal pode ser usado
diretamente, sendo aplicado a um timer/contador de um microprocessador, ou
então integrado para se obter uma tensão.
A maioria dos sensores mede a resistência elétrica do material a ser medido,
tendo sua unidade de medida da umidade relativa em UR (%). Com os sensores
capacitivos com base polimérica, consegue-se atingir graus de precisão de até
±1,5% UR no campo que vai de 10% a 90% de umidade relativa. Por outro lado,
para a obtenção de graus de precisão maiores, são necessárias medições diretas
do ponto de orvalho que podem ser obtidas com higrômetros de espelho resfria-
do. Por meio desse sensor conseguimos identificar o nível de umidade em equi-
pamentos eletrônicos e, assim, controlá-la, garantindo uma durabilidade maior e
um melhor funcionamento.
Empresas de montagem eletrônica permitem umidade de até 40%. Acima
disso, gera-se eletricidade estática, a maior causadora de choques e danos em
equipamentos.
Aqui entendemos as consequências da umidade em equipamentos eletrôni-
cos, a importância de mantê-la controlada, sem estar abaixo ou acima das especi-
ficações estabelecidas pelo fabricante. Por fim, conhecemos o sensor de umidade
relativa, que nos auxilia a controlar o nível de umidade.
CASOS E RELATOS
Em 1991, o CEPAGRI/UNICAMP recebeu da Comissão Municipal da De-
fesa Civil de Campinas um telegrama com indicações de níveis de pos-
síveis danos causados à saúde humana pela baixa umidade relativa do
ar. A partir desse ano, o CEPAGRI resolveu adotar e divulgar essa escala
empírica de umidade como padrão de recomendações dos cuidados a
serem tomados em relação à saúde e para as ações da Defesa Civil.
A escala passou, então, a ser utilizada rotineiramente durante a época
de primavera e quando há baixa umidade do ar, o que, além de indicar
perigo de incêndio em áreas vegetadas, pode comprometer seriamente
a saúde humana.

292. ELETROELETRÔNICA APLICADA 290
Mais recentemente, procurando agregar novas informações que pu-
dessem comprovar a validade da tabela, o CEPAGRI desenvolveu ativi-
dades junto ao HC e à FCM da Unicamp visando comprovar os índices
anteriormente adotados. Foram feitas também pesquisas bibliográficas
detalhadas, mas não foram encontradas referências quanto ao assunto.
Novos estudos continuam a ser feitos, agora em cooperação com o
Hospital Albert Einstein, visando ao aperfeiçoamento do sistema de aler-
ta para a Defesa Civil (CEPAGRI, 1991).
4.7 RISCOS ELÉTRICOS
4.7.1 CONCEITOS DE ATERRAMENTO ELÉTRICO
Aqui você irá entender o funcionamento de aterramentos elétricos, sua fun-
ção e importância, além de conhecer algumas normas e procedimentos no que se
refere ao ambiente elétrico industrial. Muitas vezes, o desconhecimento de téc-
nicas ocasiona a queima de equipamentos, além de choques elétricos acidentais
nos operadores desses equipamentos.
Geralmente, em instalações elétricas residenciais, o aterramento é feito perto
do medidor de luz.
Para que, afinal, serve o aterramento elétrico? O aterramento elétrico tem três
principais funções:
a) proteger o usuário do equipamento de descargas elétricas atmosféricas
por meio da disponibilização de uma passagem alternativa para a corrente,
a terra;
b) dispensar cargas estáticas acumuladas em equipamentos, enviando-as
para a terra;
c) facilitar o funcionamento de dispositivos de proteção, como fusíveis, por
meio do desvio da corrente para a terra.
Você já deve ter notado que a tomada de um computador possui três pinos;
o terceiro pino, isolado dos outros dois, é o pino do aterramento. O aterramento
permite que cargas elétricas acumuladas em seu aparelho sejam dispersadas. E
como é que essas cargas se acumulam? Todo equipamento elétrico gera um cam-
po magnético, e este induz uma corrente elétrica. Como ela foi gerada ali e não
faz parte do circuito, necessita ser extraída para que os componentes internos

293. 4 ELETRÔNICA 291
não sejam danificados. Por meio do aterramento, essa corrente é enviada para o
solo. Após isso, seu equipamento permanece neutro.
Muitos usuários retiram o terceiro pino e ligam seus aparelhos em uma tomada
simples. Fazendo isso, acabam reduzindo a vida útil dos componentes internos.
Se você tiver a mesma atitude com um computador, por exemplo, a primeira
coisa que notará é que ele passará a dar choques. Como ele não está conectado
ao aterramento, as cargas elétricas acumuladas, que deveriam ser transmitidas
para o solo, não encontram por onde sair. Ao encostar nelas, sua pele é utilizada
como caminho alternativo.
As cargas acumuladas no interior de seu equipamento atrapalharão seu fun-
cionamento, travando-o, já que por não terem como sair, elas tentam escoar
pelo componente mais próximo, a carcaça do PC, causando um funcionamento
incorreto. Essas cargas, quando em excesso, podem interferir no HD, gerando
perdas de dados.
E se esse computador estiver conectado a um estabilizador? Se o estabilizador
não possuir um aterramento adequado, ocorrerão os mesmo proble mas citados
anteriormente. Com equipamentos eletroeletrônicos, sempre use aterramento.
Lembre-se de que adaptadores e filtros de linha não executam a mesma fun-
ção do aterramento. Por meio deles você consegue conectar seus equipamentos
à rede elétrica sem ter que remover o terceiro pino, porém as cargas continuam
acumulando-se.
A resistividade e o tipo do solo, a geometria e a constituição da haste de ater-
ramento, o formato em que as hastes são distribuídas são alguns dos fatores que
influenciam o valor da resistência do aterramento. Mas, de maneira geral, ele é
feito do seguinte modo:
a) enterra-se uma haste de aterramento que, normalmente, é feita de uma
alma de aço revestida de cobre. Seu comprimento pode variar de 1,5 m
a 4 m;
b) conecta-se um fio a essa barra e, por meio deste, conectam-se todas as to-
madas da casa que necessitem de aterramento. O valor ideal de resistência
para um bom aterramento deve ser menor ou igual a 5 Ω.
Até algumas décadas atrás, não era necessário ter aterramentos, já que as má-
quinas elétricas não produziam campos elétricos a ponto de induzir correntes elé-
tricas na carcaça de seu equipamento. Atualmente, a maioria dos equipamentos
eletroeletrônicos induz essa corrente.

294. ELETROELETRÔNICA APLICADA 292
TIPOS DE ATERRAMENTO
A ABNT possui uma norma, a NBR 5.410, que rege o campo das instalações
elétricas em baixa tensão. Os três sistemas mais utilizados dela são:
a) Sistema TN-S: sistema onde o condutor neutro e de proteção (terra) são
distintos;
b) Sistema TN-C: ao contrário do anterior, neste os condutores, neutro e de
proteção, são combinados em um único condutor, ao longo de toda a ins-
talação;
c) Sistema TT: ponto de alimentação diretamente aterrado. Equipamentos de
instalação ligados a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do
eletrodo de aterramento da alimentação.
Mas, afinal, qual devemos usar? Os fabricantes, em gera,l indicam qual é o
mais adequado. O mais utilizado é o sistema TT; caso esse não possa ser imple-
mentado, utilize do TN-S. O TN-C é o menos recomendado porque os fios, terra e
neutro, são constituídos pelo mesmo condutor.
IMPLEMENTAÇÃO DE ATERRAMENTO
Você sabe o que é necessário para implantar um sistema de aterramento?
Para entendermos um pouco mais sobre aterramento, você aprenderá como
aterrar e testar a tomada de seu computador. Para isso, será necessário que você
tenha uma tomada de três pinos para ligar o computador, onde cada pino terá
sua função, conforme mostrado na próxima figura.
Denis Pacher (2012)
Figura 258 -  Tomada de três pinos
Antes de tudo, é necessário que você localize onde está o fase e o neutro, pois
nem sempre os eletricistas seguem as indicações da tomada. Para isso, utilize a chave teste; quando ela acender, é sinal de que esse é o fase. Caso a luz não acen-
da, então é o neutro. Repita o teste mais de uma vez para conferir que a identifi-
cação está correta.

295. 4 ELETRÔNICA 293
Agora você poderá abrir a tomada. O primeiro passo é ligar na tomada o fase
e o neutro, em suas respectivas indicações. Depois de feitas as ligações, é hora de
fazer o aterramento. Conheça agora os requisitos mínimos necessários para um
aterramento.
A resistividade e o tipo do solo, a geometria e a constituição da haste de ater-
ramento, o formato de como essas hastes são distribuídas são alguns dos fatores
que influenciam o valor da resistência do aterramento. O valor ideal para um bom
aterramento deve ser menor ou igual a 5 Ω.
Para executarmos um aterramento, necessitamos:
a) uma haste de aterramento. Normalmente, é feita de uma alma de aço re-
vestida de cobre, e seu comprimento pode variar de 1,5 m a 4 m;
b) enterre-a;
c) passe um condutor da tomada até o local onde a haste está enterrada;
d) prenda o condutor a ela com uma abraçadeira;
e) fixe o condutor à tomada no pino inferior.
Uma das maneiras de se verificar se o aterramento terá um bom desempenho
é utilizar um multímetro na escala de tensão “V”, medindo a tensão entre fase e
terra, devendo chegar próximo à tensão nominal da rede (110 V ou 220 V). Para
fazer um teste mais preciso, utilize um terrômetro.
Minipa (2012)
Figura 259 -  Terrômetro
FIQUE
ALERTA
Conhecer os princípios básicos dos sistemas de prote-
ção é de suma importância para todo profissional que
se submete a trabalhos relacionados à rede elétrica,
pois rede elétrica é algo muito perigoso e, em alguns
casos, pode levar à morte.

296. ELETROELETRÔNICA APLICADA 294
Você acabou de estudar que o aterramento é a ligação proposital de um fio
condutor à terra, e que este serve para proteger os equipamentos e seus usuários.
4.7.2 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA
SISTEMAS DE PROTEÇÃO
Em uma instalação elétrica residencial, comercial ou industrial é importante
garantir o bom funcionamento do sistema sob quaisquer condições de operação,
protegendo pessoas, equipamentos e a parte elétrica de acidentes provocados
por alteração de corrente elétrica.
Muitas vezes, instalações mal realizadas causam problemas sérios. Podemos
citar como problemas elétricos:
a) curtos-circuitos;
b) variação no nível de tensão;
c) influências eletromagnéticas;
d) variação do nível de frequência.
Não esqueça: uma corrente elevada, que aumenta a temperatura dos compo-
nentes da instalação, poderá levá-los à queima caso não ocorra um desligamento
rápido e seguro.
Os principais dispositivos de proteção elétrica são:
FUSÍVEIS
O fusível é composto por um corpo isolante dentro do qual encontra-se o ele-
mento de fusão (ou elo de fusão), que interromperá o circuito sempre que a cor-
rente através do fusível for maior do que aquela que ele suporta.

297. 4 ELETRÔNICA 295
Dreamstime (2012)
Figura 260 -  Fusíveis
As partes de contato do fusível devem ser de material que apresente elevada
resistência à oxidação para garantir, assim, uma boa transferência de corrente,
com mínima resistência de contato, evitando perdas desnecessárias que se apre-
sentam sob a forma de calor. Para esse fim, utiliza-se o cobre prateado.
TIPOS DE FUSÍVEIS
Os fusíveis podem ser dos seguintes tipos:
Diazed: são usados preferencialmente na proteção dos condutores de redes
de energia elétrica e circuitos de comando.
Silized: esses fusíveis são ultrarrápidos, portanto, são ideais para a proteção
de aparelhos equipados com semicondutores (tiristores e diodos) em retificado-
res e conversores.
Neozed: são fusíveis de menores dimensões, utilizados para proteção de re-
des de energia elétrica e circuitos de comando.
NH: reúnem as características de fusível retardado para correntes de sobrecar-
ga e de fusível rápido para correntes de curto-circuito. Protegem os circuitos que,
em serviço, estão sujeitos às sobrecargas de curta duração.
São necessários alguns cuidados quando é preciso substituir um fusível.
Acompanhe!

298. ELETROELETRÔNICA APLICADA 296
a) Utilize um fusível de acordo com a capacidade de corrente projetado para
a instalação.
b) Utilize material em boas condições, não faça nenhum tipo de remendo.
c) Se você não possui o fusível correto, pode ser utilizado temporariamente
um fusível de capacidade de corrente menor.
d) Faça um levantamento da carga do circuito, caso o rompimento do fusível
tenha ocorrido por sobrecarga.
e) Se o rompimento do fusível foi por curto-circuito, cheque a instalação antes
da substituição do fusível.
DISJUNTORES
São dispositivos que garantem simultaneamente a manobra e a proteção con-
tra correntes de sobrecarga e contra correntes de curto-circuito.

WEG (2012)
Figura 261 -  Disjuntores
Basicamente, os disjuntores atendem a três finalidades:
a) operação manual de chaveamento para abertura e fechamento do circuito
por meio da alavanca;
b) protege os condutores e os aparelhos contra sobrecarga, através de seu
dispositivo térmico;
c) abertura automática de circuitos sob condições de sobrecarga mantida e
curto-circuito.

299. 4 ELETRÔNICA 297
Existem dois modos de atuação de um disjuntor: a atuação térmica, em caso
de ocorrência de sobrecarga, e a atuação magnética, em caso de ocorrência de
curto-circuito.
Operação térmica: os disparadores térmicos operam baseados nas diferentes
dilatações que apresentam os metais quando submetidos a uma variação de tem-
peratura. Nos disjuntores devem operar a partir de uma corrente de operação,
referida a uma temperatura de calibração.
Operação magnética: o dissipador magnético possui uma armadura que é
tensionada por meio de uma mola, de tal forma que apenas acima de um valor
definido de corrente é vencida a inércia da armadura e a tensão da mola. A arma-
dura é, então, atraída pelo núcleo, promovendo, através de conexões mecânicas,
a abertura dos contatos de um disjuntor.
Três características dos disjuntores são importantes:
a) Número de polos:
a) monopolares ou unipolares – protegem somente uma única fase;
b) bipolares – protegem, simultaneamente, duas fases;
c) tripolares – protegem, simultaneamente, três fases.
b) Tensão de operação:
a) baixa tensão (tensão nominal até 1.000 V);
b) média e alta tensões (acima de 1.000 V).
c) Corrente de interrupção admissível: máximo valor da corrente de curto-
-circuito que o disjuntor consegue interromper.
Quando o disjuntor abre para interromper uma falta no circuito por sobrecorren-
te, a alavanca se desloca para a posição “trip”. Se a alavanca estiver na posição “off”,
indica que ele abriu em função de curto-circuito, ou foi desligado de propósito.
Neste tópico você conheceu os dispositivos de proteção elétrica, com desta-
que para os fusíveis e disjuntores. Os fusíveis interrompem o circuito sempre que
a corrente for maior do que aquela que ele suporta. Já os disjuntores garantem si-
multaneamente a manobra e a proteção contra correntes de sobrecarga e contra
correntes de curto-circuito. Comparado ao fusível, o disjuntor possui a vantagem
de permitir o religamento sem troca de componente.

300. ELETROELETRÔNICA APLICADA 298
4.7.3 ESD – ELECTROSTATIC DISCHARGE
Você se lembra daqueles experimentos nas aulas de Ciências do ensino fun-
damental? Uma experiência clássica para demonstrar a eletricidade estática é es-
fregarmos uma caneta nos cabelos, tornando-a eletrificada. A partir daí a caneta
passa a atrair para si pequenos pedacinhos de papel.
Os elétrons acumulados na caneta são os responsáveis por esta atração, sen-
do que quaisquer materiais, quando friccionados entre si, produzem quantidades
maiores ou menores de eletricidade estática. Podemos notar a presença de estáti-
ca em exemplos simples do nosso cotidiano. Tensões estáticas superiores a 3.000
V são percebidas por nós, na forma de um pequeno choque. Tensões mais baixas
não chegam a provocar choques, e isso faz com que frequentemente ignorem-se
as descargas eletrostáticas. Para danificar um chip de memória ou um processa-
dor, bastam algumas dezenas de volts. Não notamos descargas inferiores a 3.000
volts porque a sua duração é muito pequena, apenas alguns bilionésimos de se-
gundo. Mas os chips sentem a descarga e se estragam.
A descarga eletrostática (ESD, do inglês Electrostatic Discharge) é um fenôme-
no natural que consiste na transferência súbita e rápida de energia entre dois cor-
pos carregados com potenciais diferentes. Pode ser causada por contato direto
ou induzida por um campo eletrostático. Há dois meios para que ocorra:
a) Carga por fricção: como o próprio nome já nos sugere, ocorre quando dois
materiais com diferentes propriedades entram em contato, friccionam-se.
Os elétrons se transferem de um material para outro, deixando os materiais
carregados com polaridades positiva e negativa;
b) Carga por indução: para que ocorra, os objetos não necessitam estar em
contato direto. Seus campos eletrostáticos carregados devem estar próxi-
mos, assim ocorre que estes podem levar à separação da carga, resultando
outra vez em um material com carga positiva e outro com carga negativa.
Exemplos de ESD:
a) ao ligarmos uma TV com o braço por perto, percebermos os pelos do braço
arrepiarem-se;
b) ao pentearmos o cabelo e levarmos o pente sobre papel picado, acontece-
rá atração, fazendo com que os papeizinhos grudem-se no pente;
c) ao descer do carro e encostar-se na carroceria, às vezes também sentimos
uma espécie de “choque”.
O que ocorre quando danificam-se dispositivos sensíveis à ESD e como eles
ocorrem?
Há dois tipos de danos: dano fatal, em que a unidade “morre”, e dano la-
tente, quando o dispositivo é “ferido”. Quando o dano é fatal, o equipamento

301. 4 ELETRÔNICA 299
simplesmente não funciona. Assim, quando o usuário verificar que ele não está
funcionando, solicita-se uma troca. O dano latente é o pior, pois dificilmente é
detectado. Pode acontecer de o dispositivo passar por diferentes testes de ins-
peção e ser enviado aos clientes sem que ele seja corrigido, justamente por con-
ta dessa dificuldade de detectá-lo. Então, em algum momento, mesmo quando
estiver funcionando com o cliente, o dispositivo “morrerá” e deixará de funcio-
nar, resultando em devoluções de equipamentos e reclamações de garantias.
Os vendedores precisam saber sobre os perigos da eletricidade estática para não
estragarem as peças que vendem, até porque os cuidados necessários não são
difíceis de executar.
Danos por
E.S.D. em
semicondutores:
Dano
O calor gerado pela descarga eletroestática derrete a fna capa de metal no circuito.
Denis Pacher (2012)
Figura 262 -  Exemplo de dano causado por uma descarga eletrostática em um semicondutor
Os maiores problemas causados pela ESD:
a) danificação do produto;
b) mal funcionamento do produto;
c) contaminação (atração de pó e fragmentos);
d) elevação dos custos de produção;
e) produto final de qualidade inferior;
f) denigre a imagem da empresa.
Descargas eletrostáticas são amplamente conhecidas no setor elétrico, porém
em muitos casos não são adotadas medidas adequadas para a proteção de com-
ponentes e equipamentos.
Antes de iniciar qualquer trabalho, deve-se realizar a limpeza da bancada,
eliminando quaisquer possíveis materiais geradores de ESD. Os itens sensíveis à
descarga eletrostática devem ser identificados e classificados para que sejam ma-
nipulados com os cuidados necessários.

302. ELETROELETRÔNICA APLICADA 300
Observe as seguintes ilustrações:
Denis Pacher (2012)
Figura 263 -  Componente sensível à ESD
A figura 263 indica que o componente é sensível à ESD e que, caso seja mani-
pulado sem proteção, há risco de dano.
Denis Pacher (2012)
Figura 264 -  Componentes protegidos contra ESD
Já a figura 264 indica que os materiais ou componentes já estão protegidos
contra ESD.
Deve-se sempre usar no mínimo um dos equipamentos contra ESD: calcanhei-
ra, pulseira antiestática, avental antiestático, manta ou luvas antiestáticas. Mas
como elas garantem proteção de cargas no manuseio do equipamento?
Pulseira antiestática: esta pulseira é conectada a um cabo aterrado que per-
mite que qualquer acúmulo de cargas no corpo do operador do equipamento
seja desfeito, com o retorno ao equilíbrio.
Calcanheira: possui a mesma função da pulseira, porém fixa-se no tornozelo.
Avental antiestático: protege os componentes da eletricidade estática gera-
da por nossa roupa.
Luvas antiestáticas: quando for manusear diretamente as peças, principal-
mente na hora da montagem de um microcomputador, utilize-as.
Manta dissipativa: seu uso é necessário para a execução da manutenção de
um equipamento eletrônico sensível. As cargas elétricas geradas na mesa de ma-

303. 4 ELETRÔNICA 301
nutenção ou em objetos nela situados são eliminadas através do eletrodo de ater-
ramento da manta.
Dreamstime (2012)
Figura 265 -  Alguns dos aparelhos de proteção contra a descarga eletrostática
Dreamstime (2012)
Figura 266 -  Manta dissipativa
Um dos casos mais comuns do surgimento de defeitos relacionados à ESD em
equipamentos e componentes eletrônicos ocorre durante o processo de armaze-
namento e transporte.
A percepção da estática por uma pessoa varia conforme a tensão de descarga.
É possível sentir o efeito (choque) da descarga de 4.000 V; com a de 5.000 V, é
possível ouvir; e na de 10.000 V é possível ver faíscas.
Aqui você aprendeu sobre a importância de proteger os dispositivos contra a
ESD, o que ela é e os tipos de dano que pode causar. Lembre-se das precauções
aqui citadas na hora de mexer nos equipamentos.
4.7.4 COMO PROTEGER COMPONENTES CONTRA ESD
A eletricidade estática nada mais é que uma descarga rápida e substancial que
pode causar muitos danos. Todo equipamento elétrico gera um campo magné-
tico, e este induz uma corrente elétrica (eletricidade estática). Como foi gerada,
isso quer dizer que ela não faz parte do circuito. Logo, ela necessita sair para que
os componentes internos não sejam danificados.

304. ELETROELETRÔNICA APLICADA 302
Se não sair do seu equipamento, a primeira coisa que você notará é que ele
passará a dar choques. Como ela não encontra por onde sair, usa sua pele como
caminho alternativo quando você encosta no equipamento. As cargas acumula-
das no interior de seu equipamento atrapalharão seu funcionamento, travando-
-o, pois tentam escoar pelo componente mais próximo à carcaça do PC, causando
um funcionamento incorreto desse componente. Elas podem interferir no HD,
gerando perdas de dados.
Essa eletricidade é adquirida naturalmente, principalmente em climas frios e
secos, e é capaz de danificar componentes elétricos, discos, disquetes, fitas e ou-
tras formas de armazenamento em mídia magnética. Isto ocorre pela desmagne-
tização dos dados e formatação de marcadores na mídia, além da sobrecarga da
capacidade dos componentes elétricos. A eletricidade estática é perigosa princi-
palmente para módulos de memória RAM.
Para evitar uma descarga do seu corpo para os componentes internos do com-
putador, ao abrir o gabinete tenha todas as ferramentas necessárias à mão e en-
coste as duas mãos na fonte do gabinete. Isso garantirá a segurança da operação.
Algumas precauções para evitar a eletricidade estática:
a) mantenha os componentes em seu saco antiestático original até que seja o
momento de manuseá-los;
b) durante a montagem, use uma pulseira antiestática ou toque frequente-
mente a eletricidade estática tocando a parte metálica do gabinete;
c) manipule a placa-mãe, as placas de expansão e os pentes de memória pelas
bordas, evitando o toque direto nos componentes e circuitos integrados
(chips);
d) cuidado para não tirar nenhum cabo do lugar ou deixar qualquer deles mal
plugado. Se isso acontecer, o sistema irá no mínimo ignorar o drive (CD-
-ROM ou HD). No caso do HD, se o cabo de dados for deixado mal encaixa-
do, pode não ser enviado sinal de vídeo ao monitor. Neste caso, desligue
o computador e reveja todos os cabos, fazendo pressão para garantir que
não haverá mais mau contato.
Nunca mexa no interior do computador com ele ligado. Sempre tire o cabo de
força da fonte do gabinete antes de qualquer instalação de hardware e recolo-
que-o quando acabar. Dessa forma evitam-se choques acidentais.
Estudamos neste tópico sobre a eletricidade estática. Aprendemos que essa
eletricidade é perigosa, pois é capaz de danificar componentes elétricos, discos,
disquetes, fitas e outras formas de armazenamento em mídia magnética. Você
conheceu algumas dicas de como se prevenir contra a eletricidade estática.

305. 4 ELETRÔNICA 303
Recapitulando
Neste capítulo, você conheceu os conceitos da eletrônica digital, apren-
dendo a diferenciar circuitos analógicos de circuitos digitais, bits de bytes;
também foi apresentado aos semicondutores e aos transistores; desco-
briu que temos simbologias e tabelas para as portas e funções lógicas, e
que seus conceitos foram embasados na teoria booleana.
Foi apresentado aos principais sistemas de numeração utilizados na ele-
trônica e na área da informática; compreendeu que as leis do magnetis-
mo estão intimamente ligadas ao funcionamento dos transformadores; e
quanto é importante o uso de estabilizadores e no-breaks.
Também viu os principais componentes de materiais semicondutores,
suas principais funções e aplicações, como os diodos e transistores; co-
nheceu técnicas seguras de soldagem e dessoldagem; reconheceu a in-
fluência da temperatura e da umidade nos componentes eletrônicos; e
aprendeu a ter cuidado ante os riscos elétricos, como preveni-los e quais
dispositivos utilizar para esse propósito.

307. REFERÊNCIAS
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311. MINICURRÍCULO DOS AUTOREs
Camila Zanella Lückmann é graduada em Serviço Social pela Universidade Federal de Santa Cata-
rina (UFSC) e especialista em Educação a Distância pelo SENAC. Trabalha como analista de Ensino
a Distância na Intelbras.
Silvio Rodrigo de Lima é técnologo em Automação Industrial pelo Instituto Federal de Educação
Tecnológica de Santa Catarina (IFSC) e pós-graduado em Desenvolvimento de Produtos Eletrô-
nicos pela mesma instituição. Trabalha na Embraco Eletronic Controls (EECON), uma unidade da
EMBRACO S.A., atuando nas áreas de eletrônica de potência e controle de motores, no desenvol-
vimento de controladores integrados para refrigeração doméstica.

313. Índice
A
Agente extintor 36
Anatômico 62
Antropométrico 62
Atividades insalubres 32
B
Baquelite 144
Biomecânica 62
C
Celetistas 30
Chips 148
Circuitos integrados 204
Clock 288
Combustíveis pirofóricos 38
Condições hiperbáricas 32
D
Diodos 148
Dopagem 266
E
Epidemiológico 28
Ergonomia 32
F
Fisiológicas 62
Força eletromotriz 256
Friccionado 50
G
Germânio 144
I
Indutores 236
Intempérie 32
Intrínseco 72
Ionizado 72

314. L
Layout 62
Lesão corporal 22
M
Mica 144
Microprocessadores 148
Modulação 104
N
Nanotecnologia 148
Níveis de energia 70
O
Ocupacional 36
Oriunda 80
Osteomuscular 20
P
Partículas volantes 50
Perturbação funcional 22
Portadora 106
Previdenciário 28
Proteção condutiva 54
Psicofisiológicas 32
R
Radiação ionizante 32
S
Sedentarismo 20
Silício 144
Sistema sociotécnico 62
T
Transistores 148
Tríodo 204
V
Válvula 204

315. SENAI – Departamento Nacional
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
Rolando Vargas Vallejos
Gerente Executivo
Felipe Esteves Morgado
Gerente Executivo Adjunto
Diana Neri
Coordenação Geral do Desenvolvimento dos Livros
SENAI – Departamento Regional de Goiás
Ariana Ramos Massensini
Coordenação do Desenvolvimento dos Livros no Departamento Regional
Camila Lückmann
Silvio Rodrigo de Lima
Elaboração
Cláudio Martins Garcia
Revisão Técnica
FabriCO
Bruno Lorenzzoni
Camilla Lückmann
Jaqueline T artari
Lourenço T ristão
Wania Maria de Almeida P ereira
Design Educacional
Carmen Garcez
Revisão Ortográfica, Gramatical e Normativa
Bruno Lorenzzoni
Denis P acher
Thiago Rocha
Victor A mérico Cardoso
Ilustrações

316. Denis P acher
Thiago Rocha
Tratamento de Imagens
Carmen Garcez
Normalização
Mariana Buôgo
Thiago Rocha
Denis P acher
Diagramação
i-Comunicação
Projeto Gráfico