Noções básicas de Eletricidade

Circuitos eletrônicos são parte integrante de quase todos os avanços tecnológicos que estão sendo feitos em nossas vidas hoje. Televisão, rádio, telefones e computadores imediatamente vêm à mente.

Mas, eletrônicos também são usados ​​em automóveis, utensílios de cozinha, equipamentos médicos e controles industriais. No coração desses dispositivos estão os componentes ativos. Eles são componentes do circuito que controlam eletronicamente o fluxo de elétrons, como os semicondutores.

No entanto, esses dispositivos não poderiam funcionar sem componentes passivos muito mais simples que precediam os semicondutores por muitas décadas. Ao contrário dos componentes ativos, os componentes passivos, como resistores, capacitores e indutores, não podem controlar o fluxo de elétrons com sinais eletrônicos.

Resistência

Como o próprio nome indica, um resistor é um componente eletrônico que resiste ao fluxo de corrente elétrica em um circuito.

Em metais como prata ou cobre , que têm alta condutividade elétrica e, portanto, baixa resistividade, os elétrons podem pular livremente de um átomo para o próximo, com pouca resistência.

A resistência elétrica de um componente do circuito é definida como a relação entre a tensão aplicada e a corrente elétrica que flui através dele, de acordo com a HyperPhysics, um site de recursos físicos hospedado pelo departamento de física e astronomia da Universidade Estadual da Geórgia.

A unidade padrão de resistência é o ohm, que leva o nome do físico alemão Georg Simon Ohm. A resistência pode ser calculada usando a lei de Ohm, que afirma que a resistência é igual à tensão dividida pela corrente, ou R = V / I, onde R é resistência, V é tensão e I é corrente.

Os resistores são geralmente classificados como fixos ou variáveis. Os resistores de valor fixo são componentes passivos simples que sempre têm a mesma resistência dentro dos limites de corrente e tensão prescritos.

Os resistores variáveis ​​são dispositivos eletromecânicos simples, como controles de volume e interruptores dimmer, que alteram o comprimento efetivo ou a temperatura efetiva de um resistor quando você gira um botão ou move um controle deslizante.

Indutância

Um indutor é um componente eletrônico que consiste em uma bobina de fio com uma corrente elétrica que passa por ele, criando um campo magnético. A unidade de indutância é o Henry (H), em homenagem a Joseph Henry.

Ele era um físico americano que descobriu a indutância de forma independente ao mesmo tempo que o físico inglês Michael Faraday. Um Henry é a quantidade de indutância necessária para induzir 1 volt de força eletromotriz (a pressão elétrica de uma fonte de energia) quando a corrente está mudando a 1 ampere por segundo.

Uma aplicação importante de indutores em circuitos ativos é que eles tendem a bloquear sinais de alta freqüência enquanto deixam passar oscilações de baixa frequência. Note que esta é a função oposta dos capacitores. Combinar os dois componentes em um circuito pode seletivamente filtrar ou gerar oscilações de quase qualquer freqüência desejada.

Com o advento dos circuitos integrados, como os microchips, os indutores estão se tornando menos comuns, porque as bobinas tridimensionais são extremamente difíceis de fabricar em circuitos impressos 2D. Por essa razão, microcircuitos são projetados sem indutores e usam capacitores para alcançar essencialmente os mesmos resultados, de acordo com Michael Dubson, professor de física da Universidade do Colorado em Boulder.

Capacitância

Capacitância é a capacidade de um dispositivo para armazenar carga elétrica. O componente eletrônico que armazena a carga elétrica é chamado de capacitor.

O exemplo mais antigo de um capacitor é o frasco de Leyden. Este dispositivo foi inventado para armazenar uma carga elétrica estática na folha condutora que revestiu o interior e o exterior de um frasco de vidro.

O capacitor mais simples consiste em duas placas condutoras planas separadas por um pequeno espaço. A diferença de potencial, ou tensão, entre as placas é proporcional à diferença na quantidade de carga nas placas. Isso é expresso como Q = CV, onde Q é carga, V é tensão e C é capacitância.

A capacitância de um capacitor é a quantidade de carga que ele pode armazenar por unidade de tensão. A unidade para medir a capacitância é o farad (F), nomeado para Faraday, e é definida como a capacidade de armazenar 1 coulomb de carga com um potencial aplicado de 1 volt.

Um coulomb (C) é a quantidade de carga transferida por uma corrente de 1 ampere em 1 segundo.

Para maximizar a eficiência, as placas do capacitor são empilhadas em camadas ou enroladas em bobinas com um espaço de ar muito pequeno entre elas.