O que são grandezas elétricas
Grandeza é tudo aquilo que pode ser mensurado, ou seja, que pode ser medido ou contado! As grandezas nos dão a possibilidade de obter características baseadas em informações numéricas e/ou geométricas, sendo que todas essas grandezas são padronizadas pelo Sistema Internacional de Unidades (SI).
Todas as grandezas possuem uma unidade de medida padrão e o respectivo símbolo da unidade. Entre as diversas grandezas elétricas, podemos citar a tensão elétrica, corrente elétrica, resistência elétricas e potência elétrica, que serão estudadas a seguir.
Grandezas elétricas: Tensão elétrica
Podemos nos referir a tensão elétrica como a diferença de potencial ou ddp, além disso ela também é muito conhecida pelos mais leigos como voltagem. Isso é porque a unidade de medida da tensão elétrica é o volt (V).
A tensão elétrica nada mais é do que a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Ela é fornecida para um circuito através de uma fonte de tensão como por exemplo, pilha, bateria, fontes da rede elétrica ou qualquer outra coisa que seja capaz de gerar uma diferença de potencial (ddp).
Grandezas elétricas: Corrente elétrica
Assim como a tensão elétrica, é muito comum os mais leigos se referirem a corrente elétrica como amperagem, isso porque a unidade de medida da corrente elétrica é o ampére (A).A corrente elétrica é definida como o fluxo ordenado dos elétrons em um condutor, que ocorre em função da tensão elétrica. Vale a pena destacar que podemos considerar o fluxo dos elétrons em dois sentidos, o real e o convencional.
O sentido real da corrente ocorre do ponto de menor potencial elétrico, para o ponto de maior potencial. Já o sentido convencional, considera que o fluxo da corrente elétrica ocorre do ponto de maior potencial elétrico, para o ponto de menor potencial. Para facilitar o entendimento, veja a imagem abaixo!
Grandezas elétricas: Resistência elétrica
A resistência elétrica é uma propriedade presente em qualquer material! Ela é definida como uma oposição a passagem da corrente elétrica que um determinado material é capaz de oferecer, ou seja, a resistência elétrica é a grandeza responsável por limitar a corrente que passa pelo circuito.A letra grega ômega (Ω) é usada para representar a resistência e a unidade de medida da resistência é o ohm.
Grandezas elétricas: Potência elétrica
Potência elétrica é basicamente a velocidade com que um determinado equipamento é capaz de converter a energia elétrica em trabalho.
No caso dos equipamentos elétricos, a potência indica qual a quantidade de energia elétrica que é transformada em outro tipo de energia por unidade de tempo. Podemos citar como exemplo o forno elétrico, que necessita de uma determinada quantidade de potência para gerar o trabalho, que neste caso é o aquecimento.
Vale a pena destacar que existem três tipos de potência elétrica que são, potência ativa, potência aparente e potência reativa. As respectivas unidades de medias destes três tipos de potência são:
- Watt (W)
- Volt Ampere (VA)
- Volt Ampere reativo (VAr).
O que é um resistor?
O resistor é um componente elétrico passivo que tem a função primária de limitar o fluxo da corrente elétrica em um circuito. Para facilitar o entendimento, observe o exemplo da água passando por um cano representado na imagem abaixo. Neste caso, o fluxo de água é uma analogia à corrente elétrica que flui em um circuito elétrico. Portanto, quando criamos uma resistência ao fluxo da água, a corrente irá se reduzir.
O resistor possui uma resistência maior do que os cabos e trilhas de um circuito elétrico, forçando a redução da corrente elétrica que passa por ele! Sendo assim, ele provoca uma queda de tensão.
A relação entre a tensão, corrente elétrica e resistência elétrica é descrita pela Lei de Ohm. George Ohm era um cientista alemão que em 1827 descobriu que a resistência elétrica é igual à tensão dividida pela corrente e esta fórmula é uma das mais importantes quando falamos de eletricidade!
Resistores elétricos: Polaridade!
Uma dúvida bem comum quando falamos de resistores, é se ele tem polaridade! A reposta é bem simples, o resistor não tem um lado positivo e um lado negativo, não há um lado certo ou uma polaridade determinada para ligar um resistor em um circuito. Portanto, você pode inverter o resistor que resistência elétrica continuará a mesma.
Resistores elétricos: Aplicação!
Para exemplificar a importância da utilização de um resistor, observe o exemplo a seguir. Para acender um LED vermelho usando uma fonte de 5V, com 20mA de corrente já é o suficiente para acendê-lo, mas se ligarmos o LED direto na fonte, sem um resistor, o LED irá se queimar rapidamente pois não há nada para limitar a tensão no circuito.
Para evitar este problema, você deve colocar um resistor entre a fonte de tensão e o LED, mas não pode ser um resistor qualquer! É necessário que ele tenha uma resistência suficiente para limitar a corrente de 20mA e que crie uma queda de tensão adequada para o funcionamento do LED.
Resistores elétricos: Como calcular?
Usando a Lei de Ohm, sabemos que a resistência é a tensão dividida pela corrente. Sendo assim, a tensão no resistor é os 5V da fonte menos os 2V de queda de tensão no LED, resultando em 3V. Jogando os valores na fórmula e dividindo a tensão do resistor que é de 3V por 20mA que é a corrente que irá passar por ele, teremos o valor de 150 Ohms para a resistência, assim como mostra na imagem a seguir:
Sendo assim, se colocarmos um resistor de 150 em série com a fonte e o LED, a corrente é limitada e agora o LED acende sem se queimar, pois o resistor limita a corrente total que passa pelo circuito! É claro que este foi apenas um exemplo de aplicação simples, mas praticamente qualquer circuito eletrônico que você encontrar por aí tem resistores, sejam eles aparentes ou dentro dos circuitos integrados.Resistores elétricos: Código de cores!
A maior parte dos resistores atuais tem uma marcação com faixas coloridas que serve para indicar o valor da resistência e a sua tolerância. Existe uma tabela de cores para descobrir o valor de um resistor, inclusive já falamos disso em outro artigo aqui no nosso site, convidamos para esta leitura extra. Mas de qualquer forma, vamos dar um exemplo rápido calculando o valor de um resistor a partir das cores!
Funcionamento:
Considerações:
Como funciona
Aplicações
Veja Datasheet de transistor:
https://category.alldatasheet.com/index.jsp?Searchword=TRANSISTORS
Função dos capacitores
Tipos de capacitores
Capacitor de placas paralelas
Capacitância
C — capacitância (F)
Q — carga elétrica (C)
U — tensão elétrica (V)
A — área das placas (m²)
d — distância entre as placas (m)
Alunos que copiam os textos aprendem muito mais.
Você está literalmente olhando para milhões de diodos! Cada luzinha que acende nos eletrônicos que você tem.
A seguir, uma ordem crescente de “facilidade” para acender algumas cores de LED: infra-vermelho (1,1 volts); vermelho (1,8 volts); amarelo (2,0 volts); laranja (2,0 volts); verde (2,1 volts); azul (3,1 volts); branco (3,1 a 4,0 volts, dependendo de como foi fabricado)
Qual a funcionalidade dos diodos?
Como escolher um diodo?
Posso usar 2 diodos em paralelo?
O que é tensão reversa máxima do diodo?
Oque é um datasheet:
https://category.alldatasheet.com/index.jsp?Searchword=DIODO
Uma placa de ensaio ou matriz de contato, (ou protoboard, ou breadboard em inglês) é uma placa com furos (ou orifícios) e conexões condutoras ultilizada para a montagem de protótipos e projetos em estado inicial. A grande vantagem da placa de ensaio na montagem de circuitos eletrônicos é a facilidade de inserção de componentes, uma vez que não necessita soldagem. As placas variam de 800 furos até 6000 furos, tendo conexões verticais e horizontais. Porém, a sua grande desvantagem é o seu "mau-contato", e muitas vezes a pessoas preferem montar os seus circuitos com muitos fios a usar a protoboard.
Robótica - Professor Edgar Dutra
trimpot, normalmente usado dentro dos equipamentos eletrônicos, não acessivel ao usuário, e sua resistência é ajustada usando uma chave de fenda ou philips bem pequena.
Potenciômetro digital, que é um chip, não são controlados mecanicamente, e o ajuste da sua resistência é feito através de sinais digitais, de um microcontrolador por exemplo.potenciômetro deslizante, muito usados em mixers de DJs, sua resistência é ajustada deslizando o seu pino.
Potenciômetro digital, que é um chip, não são controlados mecanicamente, e o ajuste da sua resistência é feito através de sinais digitais, de um microcontrolador por exemplo.
Os símbolos do potenciômetro comumente utilizados em esquemas de circuitos eletrônicos são mostrados abaixo.
Veja o Video do Link:
Alunos que copiam os textos aprendem muito mais.
Atividades para a elaboração de projetos do curso de Robótica.
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Programas:
Um programa nada mais é do que uma lista de instruções usada para que o PC ou Arduino faça o que nós queremos que ele faça.
Linguagem C++ e a mesma linguagem que é usada para programar computadores (PC).
O que precisa para fazer a programação;
1 - Uma plataforma onde vamos digitar os comandos, estaremos usando a “Ide C++”, Ide é também um programa que pode ser criado outros programas; Baixamos (fazemos download) a Ide na pagina do Arduino www.arduini.cc
2 – Precisa de uma Placa de arduino;
3 – Um Computador, ou notebook;
4 – Um cabo USB, para conectar o Arduino ao PC;
5 – Uma Protoboards para fazermos a ligação dos componentes entre si;
6 – E precisamos dos componentes que serão usados no nosso projeto.
Tipos de dados e constantes da linguagem Arduino.
Constantes
HIGH | LOW
INPUT | OUTPUT | INPUT_PULLUP
LED_BUILTIN
true | false
Constantes de Ponto Flutuante
Constantes Inteiras
Conversão
byte()
char()
float()
int()
long()
word()
Tipos de Dados
bool
boolean
byte
char
double
float
int
long
short
size_t
string
String()
unsigned char
unsigned int
unsigned long
vetor
void
word
Escopo de Variáveis e Qualificadores
Utilitários
Curso de Arduino - Aula 03 - Portas Digitais
FUNÇÕES - LOGICA DE PROGRAMAÇÃO EM C++
Entradas e Saídas Digitais
digitalWrite()
pinMode()
Entradas e Saídas Analógicas
analogReference()
analogWrite()
Apenas Zero, Due e Família MKR
analogWriteResolution()
Entradas e Saídas Avançadas
pulseIn()
pulseInLong()
shiftIn()
shiftOut()
tone()
Funções Temporizadoras
delayMicroseconds()
micros()
millis()
Funções Matemáticas
constrain()
map()
max()
min()
pow()
sq()
sqrt()
Funções Trigonométricas
sin()
tan()
Caracteres
isAlphaNumeric()
isAscii()
isControl()
isDigit()
isGraph()
isHexadecimalDigit()
isLowerCase()
isPrintable()
isPunct()
isSpace()
isUpperCase()
isWhitespace()
Números Aleatórios
randomSeed()
Bits e Bytes
bitClear()
bitRead()
bitSet()
bitWrite()
highByte()
lowByte()
Interrupções Externas
detachInterrupt()
Interrupções
noInterrupts()
Comunicação
Stream
USB
Mouse
Curso de Arduino - Aula 04 - IF e ELSE
if
[Control Structure]
Descrição
O comando if checa uma condição e executas o comando a seguir ou um bloco de comandos delimitados por chaves, se a condição é verdadeira ('true').
Sintaxe
if (condição) { //comando(s) }
Parâmetros
condição: uma expressão booleana, isto é, que pode resultar apenas em true ou false
Código de Exemplo
As chaves podem ser omitidas depois de um comando if. Se isso é feito, a próxima linha (definida pelo ponto e vírgula) é interpretada como o único comando condicional. Para mais de um comando, use as chaves para delimitar o bloco de comandos.
if (x > 120) { digitalWrite(pinoLED, HIGH); }
if (x > 120) { digitalWrite(pinoLED, HIGH); }
if (x > 120) { digitalWrite(pinoLED, HIGH); }
if (x > 120) { digitalWrite(pinoLED1, HIGH); digitalWrite(pinoLED2, HIGH); } // todas as formas acima estão corretas
Notas e Advertências
As expressões sendo testadas dentro dos parênteses geralmente requerem o uso de um ou mais dos operadores mostrados abaixo.Operadores de comparação:
x == y (x é igual a y) x != y (x é diferente de y) x < y (x é menor que y) x > y (x maior que y) x <= y (x é menor ou igual a y) x >= y (x é maior ou igual a y) Cuidado para não usar acidentalmente o símbolo de igual simples (ex. if (x = 10) ). O símbolo de igual simples é o operador de atribuição, se atribui 10 a x (coloca o valor 10 na variável x). Em vez disso, o símbolo de igual duplo (ex. if (x == 10) ) deve ser usado, que é o operador de comparação, e testa se x é igaul a 10 ou não. O último é apenas verdadeiro se x é igual a 10, enquanto o primeiro comando mostrado sempre resultará em verdadeiro. Isso acontece porque a linguagem C++ interpreta if (x=10) da seguinte forma: 10 é atribuído a x (Lembre que o símbolo de igual simples é o (operador de atribuição)), então x agora contém 10. então o comando 'if' testa 10, o que sempre resulta true, desde que qualquer número diferente de zero resulta em true. Consequentemente, if (x = 10) irá sempre resultar em true, o que não é desejável ao se usar um comando 'if'. Além disso, a variável x irá receber o valor 10, o que também é indesejado.
Operadores de comparação:
else
Descrição
Sintaxe
Curso de Arduino - Aula 05 Comando "For"
for
Descrição
Sintaxe
inicialização
ocorre primeiro e apenas uma vez. A cada repetição do loop, a condição
é testada; se é verdadeira (true), o bloco de comandos, e o incremento
são executados. Quando a condição
se torna falsa (false), o loop termina.Código de Exemplo
Notas e Advertências
Atividade faça o circuito no caderno e a lista dos componentes e seus volores.
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while
Descrição
Sintaxe
Código de Exemplo
Tipos de Variáveis- Aula 8 - Portas Analógicas
Arduino – Entradas e saídas analógicas
Pinos de entrada e “saída” analógica
Como dissemos no tutorial citado anteriormente, as grandezas analógicas são aquelas que, ao contrário das grandezas digitais, podem assumir infinitos valores de amplitude dentro de uma faixa de valores. Além disso, demos também como exemplo, o velocímetro de um carro, que por sua vez, pode ser considerado analógico, pois o ponteiro gira continuamente conforme o automóvel acelera ou freia. Se o ponteiro girasse em saltos, o velocímetro seria considerado digital.
Uma placa Arduino possui um conjunto de pinos destinados a lidar com este tipo de grandeza, onde, alguns são utilizados como entradas analógicas, isto é, possuem a função de receber dados provenientes de grandezas analógicas, enquanto outros, possuem a função de produzir informações que simulam o comportamento de grandezas analógicas, aqui estamos falando da utilização de uma técnica chamada PWM.
Em um Arduino UNO, as entradas analógicas estão localizadas do pino A0 até o pino A5. Por outro lado, os elementos que podem atuar fornecendo sinais que simulam o comportamento de uma grandeza analógica, são alguns dos pinos caracterizados como pinos de entrada/saída digital (de maneira específica, os pinos 3,5,6,9,10 e 11).
Mãos à obra – Variando a luminosidade de um led com um potenciômetro utilizando PWM
Neste tutorial iremos elaborar um projeto onde você poderá compreender tanto o processo de aquisição de dados a partir das portas de entrada analógicas quanto os procedimentos de utilização do PWM. O hardware consistirá em uma estrutura onde será possível variar a luminosidade de um led através de um potenciômetro..
Componentes utilizados
- 1 x Arduino UNO Rev 3
- 1 x Protoboard
- 1 x Resistor 330 Ω
- 1 x Potenciômetro linear 10kΩ
- 1 x Led verde difuso
Montagem do projeto
Programando o Código do projeto
Atividade de Robótica de 18 a 24 Novembro. Copie no caderno
Tipos de Variáveis- Aula 9 - SWITCH e CASE
mudar ... caso
Descrição
Como as instruções if , switch case controla o fluxo de programas permitindo que os programadores especifiquem códigos diferentes que devem ser executados em várias condições. Em particular, uma instrução switch compara o valor de uma variável com os valores especificados nas instruções case. Quando uma instrução case é encontrada, cujo valor corresponde ao da variável, o código dessa instrução case é executado.
A palavra - chave break sai da instrução switch e é normalmente usada no final de cada caso. Sem uma instrução break, a instrução switch continuará executando as seguintes expressões ("fall-through") até uma pausa ou o final da instrução switch ser alcançado.
Sintaxe
switch (var) {
case label1:
// statements
break;
case label2:
// statements
break;
default:
// statements
break;
}
Parâmetros
var
: uma variável cujo valor deve ser comparado com vários casos. Tipos de dados permitidos: int
, char
.label1
, label2
: constantes. Tipos de dados permitidos: int
, char
.
Devoluções
Nada
Código de exemplo
switch (var) {
case 1:
//do something when var equals 1
break;
case 2:
//do something when var equals 2
break;
default:
// if nothing else matches, do the default
// default is optional
break;
}
Semáforo com Arduino, versão com botão para travessia de pedestres
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