Eletrônica Básica 01 - Circuito com 1 resistor!

 Eletrônica Básica 1 - Circuito com 1 resistor!

    Olá pessoal! Bem vindos a primeira postagem da série sobre eletrônica básica. O primeiro circuito a ser apresentado é com um resistor só! Pelo esquemático, utilizaremos uma fonte de 5V (corrente contínua) e um resistor de 1KΩ. O resistor é um elemento que se opõe a passagem de corrente elétrica. Assim quanto maior o seu valor de resistência menor será a corrente elétrica que passará por ele.

    Mas antes de partir para o circuito temos que saber que tensão e corrente são grandezas elétricas, assim como a resistência. Tensão é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, comumente entre GND (0V) e um ponto acima ou abaixo disso. Corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons dentro de um elemento. E a resistência, como dito no primeiro parágrafo, é a capacidade de um elemento se opor a passagem de corrente elétrica.

    Uma fonte de tensão, como o nome diz, é o equipamento que fornece tensão ao circuito. Pilhas, baterias, carregadores de celular, fontes de notebook, fontes de PC, e até a tomada da sua residência, são exemplos de fontes de tensão. Ao conectar essa fonte de alimentação (ou tensão) em um equipamento ou componente, entre os terminais destes, percorrerá uma corrente elétrica. 

    Para relacionar corrente elétrica, tensão e resistência, nós utilizamos a equação formulada pelo cientista alemão George Simon Ohm, I = V/R, onde I é a corrente elétrica, V é a tensão e R a resistência. As unidades respectivas dessas grandezas são: Ampère (A), Volt (V) e Ohm (Ω).

    Voltando ao circuito. Nossa fonte de tensão fornece 5V e ligaremos entre seus terminais um resistor de 1KΩ.

Figura 1: Esquemático do circuito. Fonte: do autor.

    Com esses valores, através da fórmula I=V/R, é possível descobrir o valor da corrente elétrica que percorre pelo circuito, então:

I=V/R            I=5/1000            I=0,005A

    A corrente que percorre o circuito é de 0,005A. Esse valor é meu complicado de se ler ou escrever. Para facilitar o uso destes valores maiores ou menores, é utilizado na eletrônica a notação de engenharia, onde substituímos os múltiplos de 1000 por letras:

1/1.000.000.000 = 0,000000001 = 1n (nano)

1/1.000.000 = 0,000001 = 1u (micro)

1/1.000 = 0,001 = 1m (mili)

1 x 1.000 = 1.000 = 1K (quilo)

1 x 1.000.000 = 1.000.000 = 1M (mega)

1 x 1.000.000.000 = 1.000.000.000 = 1G (giga)

    Então voltando ao valor de corrente do circuito que é de 0,005A, reescrevendo ele em notação de engenharia fica, 5mA (lê-se "5 mili Ampère").

    

    Sabendo disso vou propor duas atividades para vocês fazerem e postarei as respostas na próxima postagem.

    

    1) Uma fonte de 12V é conectada a um resistor de 1,5KΩ. Qual o valor da corrente elétrica que percorre o circuito?

    2) Qual o valor de tensão necessário que uma pilha tem que ter para seja percorrida uma corrente de 500mA em um resistor de 3Ω? 

    Agora para a prática, eu vou utilizar os mesmos valores de tensão e resistência. Para os fornecer 5V irei utilizar um carregador de celular e um cabo USB com uma das pontas cortadas, deixando os fios vermelho e preto expostos. Cuidado para não encostar os fios, pois isso irá danificar o carregador por causa de um curto circuito. Em um curto circuito, o valor de corrente tende a ir para valores muito altos, já que a resistência em um curto circuito é extremamente baixa.

Figura 2: Equipamentos usados para a montagem real do circuito. Fonte: do autor.

    Utilizarei também um multímetro, aparelho que mede algumas grandezas elétricas, uma matriz de contato, equipamento de auxilia na montagem de componentes eletrônicos, e um resistor de 1KΩ.

    Os resistores tem os valores marcados em seus encapsulamentos de acordo com um código de cores. Deixarei disponível abaixo, uma tabela de cores para resistores, mas também, tal tabela é facilmente encontrada numa pesquisa simples pela internet. 

Figura 3: Tabela de Código de Cores para resistores de 4 faixas. Fonte: Mundo da Elétrica.

    O resistor de 1KΩ de quatro faixas, que é o que tenho disponível em minha bancada, possui em sua marcação as cores marrom, preto, vermelho e dourado. Substituindo as cores com os valores da tabela acima, teremos: 1(marrom), 0(preto), 2(vermelho, que corresponde a 10² ou 100) e +ou- 5%(dourado, que corresponde a tolerância que este resistor tem de erro).

    Então lê-se assim: 10(marrom e preto) x 10²(vermelho) = 1000Ω ou 1KΩ. E a tolerância quer dizer que o valor pode variar de 5% para mais e 5% para menos, ou seja, o resistor que escolhi pode possuir o valor de resistência real entre 950Ω e 1050Ω.

Figura 4: Medição do valor real do resistor. Fonte: do autor.

    Com o multímetro, o valor real de resistência do resistor lido foi de 994Ω, dentro da margem de tolerância. Também medi com o multímetro o valor de 5,08V na fonte de tensão. Porém ao conectar a fonte no resistor a tensão caiu para 5,04V o que é normal, por isso algumas fontes mostram tensão acima da nominal para compensar a queda quando conectada a um circuito.

Figura 5: Medição da tensão da fonte sem resistor e com resistor. Fonte: do autor.

    Com esses valores medidos, vamos encontrar a corrente elétrica:

    

    I = V/R

    I = 5,04/994

    I = 0,00507A, ou melhor, I = 5,07mA.

 

Figura 6: Medição de corrente elétrica com multímetro. Fonte: do autor.

    

    Praticamente o mesmo valor teórico encontrado. Agora medindo a corrente do circuito na prática, com o multímetro, o valor lido é de 5,05mA. Lembrem-se, para medir a tensão em um componente, o multímetro tem que estar em paralelo com o componente. Para medir a corrente, temos que abrir o circuito em um ponto e colocar o multímetro naquele ponto, ou seja, o multímetro tem que estar em série com o circuito. Para quem não tem experiência com multímetros, aguardem que em breve postarei um vídeo sobre  como usar multímetros no canal do Youtube Luiz Cherem - Eletricidade Elétrica. 

   

Figura 6: Medindo tensão e corrente com multímetro. Fonte: do autor.

    Bom pessoal, por hoje é só. Façam as atividades que propus acima e para quem tem os componentes a disposição, montem os circuitos. Para quem está começando a estudar a eletrônica espero que este conteúdo os ajudem a fixar o conteúdo. Na próxima postagem falarei sobre outra grandeza elétrica que é a potência, muito importante na eletrônica.

    Agradeço muito a atenção de vocês, peço que compartilhem este conteúdo. Se tiverem dúvidas entrem em contato comigo pelo e-mail: eletricidadeeletrica@gmail.com. 

    Lembrando também que no canal do Youtube, Luiz Cherem - Eletricidade Elétrica, terá uma análise prática do circuito de hoje.

    Desejo um bom estudo para todos e nos vemos na próxima postagem!

REFERÊNCIAS

GOLD ENERGY - Ohm - Disponível em: https://goldenergy.pt/glossario/ohm/#:~:text=Ohm%20%C3%A9%20a%20unidade%20de,Internacional%20de%20Unidades%20(SI). Acesso em: 16 de jun. 2022;

MUNDO DA ELÉTRICA - Código de Cores de Resistores - Disponível em: https://www.mundodaeletrica.com.br/codigo-de-cores-de-resistores. Acesso em: 16 de jun. de 2022.