História da eletrônica

Tudo começou por volta do século XVIII, quando foram feitas as primeiras experiências com eletricidade.

Naquela época, o homem ainda não tinha conhecimento sobre a constituição da matéria.Em 1750, o cientista e estadista americano Benjamim Franklin, deu uma contribuição relevante a eletricidade. Ele imaginava a eletricidade como um fluído invisível.Se um corpo tivesse mais do que sua cota normal deste fluído, ele dizia que o corpo tinha uma carga positiva; se o corpo tivesse menos que sua cota normal, sua carga era considerada negativa.

Com base nesta teoria, Franklin concluiu que, se um corpo com carga positiva fosse colocado em contato com um corpo com carga negativa, o fluído escoava do corpo positivo(excesso) para o corpo negativo(deficiência). Este fluído hoje é chamado corrente elétrica.Com o descobrimento do elétron em 1897, pelo físico inglês Josep Thonson, verificou-se que o fluído na verdade era o movimento ordenado de elétrons, dai o nome corrente elétrica.Algumas descobertas foram cruciais para o avanço da eletricidade, como a do físico italiano Alessandro Giusepe Volta, que em 1880 conseguiu estocar eletricidade em uma pilha de cobre e zinco.

A natureza da eletricidade

1 - A ESTRUTURA DA ELETRICIDADE

A matéria é algo que possui massa e ocupa lugar no espaço. A matéria é constituída por partículas muito pequenas chamadas de átomos. Toda a matéria pode ser classificada em qualquer um desses dois grupos: elementos ou compostos. Num elemento, todos os átomos são iguais. São exemplos de elementos o alumínio, o cobre, o carbono, o germânio e o silício. Um composto é formado por uma combinação de elementos. A água, por exemplo, é um composto constituído pelos elementos hidrogênio e oxigênio. A menor partícula de qualquer composto que ainda contenha as características originais daquele composto é chamado molécula.

Baterias

A Pilha Voltaica

Uma pilha voltaica química é constituída por uma combinação de materiais usados para converter energia química em energia elétrica. A pilha ou célula química é formada por dois eletrodos de metais ou por compostos metálicos, diferentes, e um eletrólito, que é uma solução capaz de conduzir uma corrente elétrica. Forma-se uma bateria quando duas ou mais dessas células são conectadas. Um exemplo excelente de um par de eletrodos é o zinco e o cobre. O zinco contém uma abundância de átomos carregados negativamente, enquanto o cobre apresenta uma abundância de átomos carregados positivamente. Quando se imergem placas desses metais num eletrólito, tem início uma reação química entre eles. O eletrodo constituído pelo zinco acumula uma carga negativa muito maior, pois ele dissolve lentamente no eletrólito. Os átomos que saem do eletrodo de zinco estão carregados positivamente. São atraídos pelos íons (-) carregados negativamente do eletrólito, enquanto repelem os íons (+) carregados positivamente do eletrólito em direção ao eletrodo de cobre. Isto faz que elétrons sejam retirados do cobre, deixando-o com um excesso de carga positiva. Se uma carga, como, por exemplo, uma lâmpada, for ligada através dos terminais dos eletrodos, as forças de atração e repulsão farão com que os elétrons livres do eletrodo de zinco (negativo), dos fios condutores, e do filamento da lâmpada se desloquem em direção ao eletrodo de cobre carregado positivamente. A diferença de potencial resultante permite que a pilha funcione como uma fonte de tensão V. O eletrólito de uma pilha pode ser líquido ou uma pasta. Se o eletrólito for líquido, a pilha às vezes é chamada de pilha úmida. Se o eletrólito for na forma pastosa, a pilha é chamada de pilha seca.

Transistor unijunção

O transistor unijunção, como o próprio nome diz, é um dispositivo semicondutor de três terminas com apenas uma junção PN. Na verdade, o transistor de unijunção é um dispositivo de disparo. Entretanto, possui algumas características que o tornam bastante popular. Após a análise de seu princípio de funcionamento, essas características ficarão claras. 1.1 . Princípio de funcionamento do UJT As estruturas físicas do UJT, seu símbolo e circuito equivalente, são mostradas na figura abaixo.

Transformadores

1. Introdução

No emprego da energia elétrica, como acontece nas aplicações da energia mecânica, torna-se necessário, muitas vezes, a utilização de um processo capaz de converter a energia fornecida pela fonte, numa forma compatível com as necessidades da carga que se vai alimentar. É na solução deste problema que se baseia o emprego do transformador, já que ele faz variar um dos componentes do binômio corrente / tensão, acarretando, com isso, um aumento ou diminuição da outra. O transformador é, provavelmente, o dispositivo de maior uso na indústria elétrica e eletrônica. Ele é indispensável nas operações eletrônicas de um modo geral, tais como distribuição de potência em telefonia, telegrafia, rádio e radar. Sendo um dispositivo de relativa simplicidade, é empregado para elevar ou baixar tensão de C.A., casar impedância, além de possibilitar determinados acoplamentos com perda mínima de potência. Esta é a razão, devido ao seu largo emprego, porque seu estudo e conhecimentos são extremamentes necessários em nosso currículo.

Capacitores

Capacitância Elétrica de um Condutor é um valor característico de um dado corpo e avaliado pela razão entre seu potencial e sua carga. É constante em cada meio onde o corpo for colocado.

C = Q / V

Embora a capacitância possa ser expressa em Coulomb por volt, na prática é usada o Farads (F). Sendo um Farad igual à capacitância elétrica de um condutor que com carga de 1 Coulomb é carregado até à tensão de 1 Volt.

A capacitância eletrica de um condutor independe da carga do condutor; do potencial eletrico sobre o condutor; da forma geométrica do condutor, suas dimensões e da natureza do isolante que envolve o condutor.

Semicondutores

Os semicondutores são substâncias cujos átomos possuem quatro elétrons na camada de valência (última camada). Os semicondutores não são bons nem maus condutores de eletricidade, na verdade a sua condutividade depende da temperatura a qual ele está submetido. Por exemplo, um cristal de silício se comporta como um isolante perfeito a temperatura de -273ºc. A medida que a temperatura vai aumentando, sua condutividade também aumenta.

O silício e o germânio são os semicondutores usados na construção de dispositivos eletrônicos (diodos, transistores, circuitos integrados etc.). O germânio praticamente não é mais usado na construção de dispositivos semicondutores, devido a sensibilidade à temperatura. Por isso, quando falarmos de semicondutores, estaremos falando do silício.

Indutores

Indutor é o nome dado a bobinas, choques, enfim a todos os tipos de enrolamentos. Um indutor nada mais é que uma “grande” quantidade de fios enrolados sobre um núcleo. Este núcleo pode ser de ar, ferro, ferrite, etc.

Tipos de Indutores

Em corrente contínua, a principal função de um indutor é fazer oposição a qualquer variação de corrente elétrica.

Sistema de numeração

1.1- ANALÓGICO E DIGITAL

Por que digital? Esta é certamente a primeira pergunta que qualquer leitor que está “chegando agora” e tem apenas alguma base teórica sobre Eletrônica faria.

Por este motivo, começamos justamente por explicar as diferenças entre as duas eletrônicas, de modo que elas fiquem bem claras. Devemos lembrar que em muitos equipamentos, mesmo classificados como analógicos ou digitais, encontraremos os dois tipos de circuitos. É o caso dos computadores, que mesmo sendo classificados como “máquinas estritamente digitais” podem ter em alguns pontos de seus circuitos configurações analógicas.

A álgebra de Boole

1 - A álgebra de Boole

Em meados do século passado George Boole, um matemático inglês, desenvolveu uma teoria completamente diferente para a época, baseada em uma série de postulados e operações simples para resolver uma infinidade de problemas.

Apesar da algebra de Boole, como foi chamada, poder resolver problemas práticos de controle e fabricação
de produtos, na época não havia Eletrônica e nem as máquinas eram suficientemente avançadas para utilizar
seus princípios.