Apostila SENAI - Eletricista de Manutenção Eletroeletrônica

DEPARTAMENTO REGIONAL DO PARÁ
ELETRICIDADE BÁSICA
CEP CANAÃ DOS CARAJÁS

Unidade Curricular: Eletricidade Básica
Carga horária: 60 horas
Fundamentos da Matemática
Operações Matemáticas
• As operações matemáticas são adição, subtração, multiplicação e divisão.
• As operações matemáticas abrangem os cálculos que são utilizados para a resolução
das equações.
https://brasilescola.uol.com.br/matematica/operacoes-matematicas-basicas.htm
Operações Matemáticas
• Apesar de abrangerem um raciocínio simples, são de suma importância para

realização de qualquer cálculo matemático, como por exemplo, na tabuada.
• As escolas já apresentam esses conteúdos nas séries iniciais e à medida que os

alunos vão avançando compreendem os conceitos mais complexos.
Adição
• Na adição existe o cálculo de adicionar números naturais a outros.
• Essa operação matemática também é conhecida popularmente como soma.
• O resultado final da adição é chamado de total ou soma e os números utilizados são
as parcelas. O operador aritmético, ou seja, o sinal que indica o seu cálculo é o (+).
Observe o exemplo:
6 (parcela) + 2 (parcela) = 8 (soma ou total)

As propriedades da adição são:
- Elemento neutro: zero, ou seja, qualquer número somado a zero terá como resultado
ele mesmo.
Ex.: 6 + 0 = 6.
- Comutatividade: a ordem de duas parcelas não altera o resultado final.

Ex.: 8 + 2 = 10 e 2 + 8 = 10.
- Associatividade: a ordem de mais de duas parcelas também não altera o resultado,

mas é necessário considerar a regra do uso dos parênteses, que significa que deve-se
iniciar a adição a partir do que está dentro deles.
Ex.: 8 + (2 + 1) = 11 e (8 + 2) + 1 = 11.
- Números negativos e positivos: os números positivos e negativos podem ser somados,

mas existem algumas regras que devem ser consideradas. Quando os números possuem
sinais diferentes (negativos e positivos) o resultado acompanhará o sinal do número
maior. Ex.: (-3) + 4 = 1. Já no caso de dois números negativos, o resultado também
será negativo.
Ex.: (-8) + (-7) = - 1.
Questão 1 - João foi ao supermercado e comprou R$ 115,15 em mercadorias. Quando

retornou à casa, ele viu que seu filho também havia ido ao mercado e comprado os
mesmos produtos. Quanto os dois gastaram juntos?
a) R$ 230,30
b) R$ 230
c) R$ 200,30
d) R$ 220,20
e) R$ 220,30
Questão 2 - Na adição, existe uma propriedade relacionada à existência de um

elemento inverso para cada número. Supondo que o número 130 seja somado ao
número x e que o resultado dessa soma for igual a zero, assinale a alternativa correta:
a) É impossível que a soma seja igual a zero, pois sempre que se somam dois números
o resultado deve ser maior que eles.
b) É possível que a soma seja igual a zero, bastando para isso que x seja o elemento
neutro da adição.
c) É impossível que a soma seja igual a zero, pois, dados os números x e y, com x
menor que y, o menor resultado possível para essa soma é o próprio x, quando y = 0.
Assim x + 0 = x.
d) É possível que a soma obtenha zero como resultado, bastando para isso que x seja o
inverso aditivo de 130 (negativo).
e) Nenhuma das alternativas.
Questão 3 - Um fazendeiro mediu sua terra, de formato retangular, para cercá-la

inteiramente com uma cerca de madeira. Quantos metros de cerca ele deverá fazer para
sua fazenda que possui 1500 metros de largura por 2789 metros de comprimento?
a) 8000 metros
b) 4289 metros d) 9000 metros
c) 8578 metros e) 3000 metros
Questão 4 - A respeito das propriedades da adição, assinale a alternativa correta:

a) Comutatividade é a propriedade de acordo com a qual uma parcela somada ao
elemento neutro é a própria parcela.
b) Elemento inverso é o número zero, e a soma de qualquer parcela com esse elemento
resulta na própria parcela.
c) Associatividade é a propriedade que permite trocar a ordem de uma soma: a + b = b
+ a.
d) O elemento neutro da adição é igual a 1.

e) O elemento neutro da adição é o zero.
Subtração
A subtração abrange a redução de um número por outro. Os seus elementos são:

minuendo, subtraendo e diferença ou resto. O (-) é o sinal utilizado na operação. Veja o
exemplo:
8 (minuendo) – 2 (subtraendo) = 6 (diferença ou resto)

As propriedades da subtração são:

- O resultado é alterado no caso de mudança na ordem de apresentação dos valores, e
nesse caso a diferença terá o sinal trocado. Ex.: 8 - 2 = 6 é diferente de 2 - 8 = -6.
- Não existe elemento neutro.
Questão 1 - Uma fábrica de sapatos possui 5235 pares de calçados em estoque e recebe
um pedido, de um único cliente, de 4989 pares de calçados. Quantas unidades de
calçados sobraram em estoque após a entrega desse pedido?
a) 246 calçados
b) 492 calçados
c) 500 calçados
d) 546 calçados
e) 692 calçados
Questão 2 - A um número foi somado 7854 e o resultado obtido foi 20000. Que
número é esse?
a) 1006
b) 10056
c) 12454
d) 12146
e) 15004
Questão 3 - Um torneio agrupou 2450 pessoas na praça principal de uma cidade do
interior de Goiás. Dessas, 1289 eram do sexo masculino. Quantas pessoas estavam na
praça principal dessa cidade, para esse torneio, do sexo feminino?
a) 1000
b) 1051
c) 1059
d) 1149
e) 1161
Questão 4 - João possui R$ 5000,00 em sua poupança. Foi necessário fazer um reparo
em seu carro, pago com dinheiro da poupança, no valor de R$ 485,00. Depois, foram
feitos outros reparos em sua casa, também pagos com dinheiro da poupança, no valor
de R$ 1800,00. Ao final de todos esses reparos, quanto sobrou na poupança de João?
a) R$ 2715,00
b) R$ 1725,00
c) R$ 1615,00
d) R$ 715,00
e) R$ 1700,00
As propriedades da Multiplicação são:

- Comutatividade: a ordem dos fatores não altera o produto. Ex.: 4 x 2 = 8 e 2 x 4 = 8.
- Associatividade: quando tem mais de dois fatores não importa a sua ordem, pois o
resultado será o mesmo. Ex.: (3 x 5) x 2 = 30 ou 3 x (5 x 2) = 30
- Distributividade: quando temos que multiplicar e somar devemos iniciar o cálculo
pela multiplicação, mesmo que a soma esteja dentro de parênteses. Ex.: 2 x (3 + 3) =
(2 x 3) + (2 x 3) = 6 + 6 = 12.
- Elemento neutro: número 1, sendo que qualquer número multiplicado por ele
resultará nele mesmo.
Questão 1 - Após encontrar o resultado da potência (– 5)3, e multiplicá-lo por – 30,

encontra-se:
a) 125
b) 225
c) 1700
d) 3750
e) – 3750
Questão 2 - Qual é a solução da expressão numérica a seguir?
(– 3)3·4·(– 8)
a) 864
b) – 864
c) 958
d) 994
e) 1020
Questão 3 - Encontre a solução do produto a seguir e eleve-a ao quadrado. O

resultado correto será qual das alternativas abaixo?
16·(– 2)
a) 2048
b) – 1024
c) 1024
d) 512
e) – 512
Questão 4 - A respeito do produto entre números inteiros, assinale a alternativa correta.

a) O produto entre dois números inteiros sempre tem resultado positivo.
b) O produto entre dois números inteiros com sinais negativos tem resultado negativo.
c) O produto entre dois números inteiros com sinais positivos tem resultado positivo.
d) O produto entre dois números inteiros diferentes tem resultado negativo.
e) O produto entre dois números com sinais diferentes tem resultado negativo.
Divisão
Nessa operação é possível dividir dois números em partes iguais. Essa operação tem os
seguintes elementos: dividendo, divisor, quociente e resto. O sinal utilizado é (÷), mas
podemos ver também os sinais (/) ou (:). Observe o exemplo:
31 (dividendo) ÷ 2 (divisor) = 15 (quociente) 1 (resto)

Ao dividir 31 por 2 não temos um resultado exato, sendo assim, temos o 15 como
quociente e 1 de resto.
As propriedades da divisão são as seguintes:

- A ordem dos elementos altera o resultado final, pois não é comutativa. Ex.: 8 ÷ 2 = 4 é
diferente de 2 ÷ 8 = 0,25.
- Não é associativa; na divisão os parênteses devem ser resolvidos primeiro. Ex.: (6 ÷ 3) ÷
3 = 3 ÷ 3 = 1 é diferente de 6 ÷ (3 ÷ 3) = 6 ÷ 1 = 6.
- Elemento neutro: número 1, ou seja, o valor dividido por ele terá como resultado ele
mesmo.
- Números positivos e negativos: os sinais interferem no resultado final, sendo assim,

quando forem iguais ele fica positivo, mas quando forem diferentes ele ficará negativo.
Ex.: +10 ÷ +5 = +2; -10 ÷ -5 = +2; +10 ÷ -5 = -2.
Questão 1
(Enem 2014) Um show especial de Natal teve 45 000 ingressos vendidos. Esse evento
ocorrerá em um estádio de futebol que disponibilizará 5 portões de entrada, com 4
catracas eletrônicas por portão. Em cada uma dessas catracas, passará uma única pessoa
a cada 2 segundos. O público foi igualmente dividido pela quantidade de portões e
catracas, indicados no ingresso para o show, para a efetiva entrada no estádio. Suponha
que todos aqueles que compraram ingressos irão ao show e que todos passarão pelos
portões e catracas eletrônicas indicados.
Qual é o tempo mínimo para que todos passem pelas catracas?

A) 1 hora
B) 1 hora e 15 minutos
C) 5 horas
D) 6 horas
E) 6 horas e 15 minutos
Questão 2
(Enem) Cinco empresas de gêneros alimentícios encontram-se à venda. Um empresário,
almejando ampliar os seus investimentos, deseja comprar uma dessas empresas. Para
escolher qual delas irá comprar, analisa o lucro (em milhões de reais) de cada uma delas,
em função de seus tempos (em anos) de existência, decidindo comprar a empresa que
apresente o maior lucro médio anual. O quadro apresenta o lucro (em milhões de reais)
acumulado ao longo do tempo (em anos) de existência de cada empresa.
O empresário decidiu comprar a empresa:
A) F
B) G
C) H
D) M
E) P
Questão 3
Sara faz a produção de maçãs do amor para vender em eventos como aniversários e
festas juninas. Para transportar as maçãs, ela faz uso de uma caixa que cabe até 18
unidades, caso ela coloque mais, correria o risco de estragá-las e danificá-las. Se para um
determinado evento foi feito um pedido de 230 unidades de maçã do amor, a quantidade
de caixas necessárias para transportar todas essas maçãs é:
A) 9
B) 10
C) 11
D) 12
E) 13
Questão 4
Com a meta de arrecadar alimentos para a população mais carente, uma ONG se dividiu
em 6 grupos com 8 voluntários cada um deles.
O objetivo era atender as 432 famílias carentes da região com a doação de, pelo menos,
uma cesta básica para cada família. Suponha que a arrecadação tenha sido feita de
forma igualitária por voluntários, então, o número de cestas básicas que cada voluntário
conseguiu, no mínimo, foi de:
A) 12
B) 11
C) 10
D) 9
E) 8
Questão 5
Ingrid e sua irmã, Mariana, decidiram empreender em seu condomínio com a venda de
laranjinhas gourmet para os seus vizinhos, com a venda de laranjinhas de 160 ml por R$
5 cada. Para as suas primeiras vendas, elas produziram 4,8 litros de laranjinha e
gastaram R$ 54 na produção. Supondo que não houve desperdício na produção, e que
elas dividiram o lucro em partes iguais, então, Ingrid conseguiu um lucro de:
A) R$ 150
B) R$ 96
C) R$ 48
D) R$ 35
E) R$ 32
A) R$ 150
B) R$ 96
C) R$ 48
D) R$ 35
E) R$ 32
Função do 1º grau
É uma função de IR em IR, ou seja, pertence ao conjunto dos números reais

f(x) = ax + b ou y= ax + b
Onde a é o coeficiente de x e b é o termo constante.

Regra: a e b são números reais e a≠0
Ex.:
f(x) = 8x – 3 onde a = 8 e b = -3
f(x) = 5x onde a = 5 e b = 0
Construção do gráfico:
O gráfico é sempre uma reta.

Para construir um gráfico é necessário dois pares ordenados de pontos que pertençam a
esta reta.
Depois colocamos no plano cartesiano e traçamos uma reta.
Então vamos fazer a função abaixo:

y = 3x -2
1º temos que encontras os pares ordenados e para isso escolhemos aleatoriamente dois
valores para o x e assim construirmos o gráfico.
Vamos escolher x=1 e x=2
Para x = 1 teremos: y = 3x – 2 → y = 3 (1) – 2 → y = 3 – 2 → y = 1 par ordenado (1,1)
Para x = 2 teremos: y = 3x – 2 → y = 3 (2) – 2 → y = 6 – 2 → y = 4 par ordenado (2,4)
Encontramos então os pares ordenado (1,1) e (2,4)

Propriedade Fundamental das Equações:
A propriedade fundamental das equações é também chamada de regra da balança. Não é

muito utilizada no Brasil, mas tem a vantagem de ser uma única regra.
A ideia é que tudo que for feito no primeiro membro da equação deve também ser feito
no segundo membro com o objetivo de isolar a incógnita para se obter o resultado final
Veja a demonstração nesse exemplo:

3x + 12 = 27
Começaremos com a eliminação do número 12. Como ele está somando, vamos subtrair o
número 12 nos dois membros da equação:
3x + 12 – 12 = 27 – 12
3x = 15
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Notação Científica
A notação científica é uma forma de escrever números usando potência de 10. É utilizada para
reduzir a escrita de números que apresentam muitos algarismos.
Números muito pequenos ou muito grandes são frequentemente encontrados nas ciências em
geral e escrever em notação científica facilita fazer comparações e cálculos.
https://www.todamateria.com.br/notacao-cientifica/
Um número em notação científica apresenta o seguinte formato:

N . 10 n
Sendo,
• N um número real igual ou maior que 1 e menor que 10;
• n um número inteiro.
Exemplos
a) 6 590 000 000 000 000 = 6,59 . 10 15
b) 0, 000000000016 = 1,6 . 10 - 11
Transformar um número em notação científica

Veja abaixo como transformar os números em notação científica de forma prática:
1º Passo: Escrever o número na forma decimal, com apenas um algarismo diferente de 0 na
frente da vírgula.
2º Passo: Colocar no expoente da potência de 10 o número de casas decimais que tivemos que
"andar" com a vírgula. Se ao andar com a vírgula o valor do número diminuiu, o expoente
ficará positivo, se aumentou o expoente ficará negativo.
3º Passo: Escrever o produto do número pela potência de 10.
Exemplos 1
Transformar o número 32 000 em notação científica.
Primeiro "andar" com a vírgula, colocando-a entre o 3 e o 2, pois desta forma ficaremos
apenas com o algarismo 3 antes da vírgula;
Para colocar a vírgula nesta posição verificamos que tivemos que "andar" 4 casas decimais,
visto que nos números inteiros a vírgula se encontra no final do número. Neste caso o 4 será o
expoente da potência de 10.
Escrevendo em notação científica: 3,2 . 104
Exemplo 2
A massa de um elétron é de aproximadamente 0,000000000000000000000000000911 g.
Transforme esse valor para notação científica. Primeiro "andar" com a vírgula, colocando-a
entre o 9 e o 1, pois desta forma ficaremos apenas com o algarismo 9 (que é o primeiro
algarismo diferente de 0) antes da vírgula;
Para colocar a vírgula nesta posição "andamos" 28 casas decimais. É necessário lembrar que
ao colocar a vírgula depois do 9, o número ficou com um valor maior, então para não
modificar seu valor o expoente ficará negativo;
Escrevendo a massa do elétron em notação científica: 9,11 . 10 - 28 g
Múltiplos e Submúltiplos - Outras unidades
Às vezes, é necessário usar unidades maiores ou menores do que as do SI.

Se a grandeza comprimento, onde a unidade no SI é o metro, tiver que ser expressa em
unidades maiores, usamos os seus múltiplos (quilômetro, hectômetro, decâmetro, etc.) e para
utilizar unidades menores, usamos os submúltiplos (centímetro, decímetro, milímetro, etc.).
Observe a formação dos múltiplos e submúltiplos das unidades de medida mediante o
emprego dos prefixos SI.
Múltiplos Submúltiplos
Então:
Se a grandeza for massa:

1kg = 10³g
1km = 1.10³ 1g = 10-3 kg
1µm = 1.10-6 1g = 10³ mg
1cm = 1.10 -2 1mg = 10-3g
1nm = 1.10 -9 1g = 106µg
1mm = 1.10 -3 1 µg = 10-6g

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Sistema Internacional de Unidades
Sistema Internacional de Unidades é o conjunto de medidas para grandezas físicas que existe
com o intuito de padronizar, adequar e unificar tais medidas em todo o mundo.
"O Sistema Internacional de Unidades, abreviado pela sigla SI, é um conjunto de unidades de
medidas correspondentes às grandezas físicas fundamentais e suas derivações. O SI
representou uma evolução do sistema métrico quando estabelecido em 1960, durante a
Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), na França
"Introdução ao Sistema Internacional de UnidadesO Sistema Internacional de Unidades é
completamente escrito sobre sete unidades de medida básicas, baseadas nas grandezas físicas
fundamentais: comprimento, tempo, massa, corrente elétrica, temperatura termodinâmica,
quantidade de matéria, e intensidade luminosa.
As unidades do SI referidas a tais grandezas e seus símbolos são, respectivamente: metro (m),
segundo (s), quilograma (kg), ampére (A), kelvin (K), mol (mol) e candela (cd).
Na tabela você confere todas as unidades
básicas do SI, bem como seus símbolos e
definições
"Introdução ao Sistema Internacional de UnidadesO Sistema Internacional de Unidades é
completamente escrito sobre sete unidades de medida básicas, baseadas nas grandezas físicas
fundamentais: comprimento, tempo, massa, corrente elétrica, temperatura termodinâmica,
quantidade de matéria, e intensidade luminosa.
As unidades do SI referidas a tais grandezas e seus símbolos são, respectivamente: metro (m),
segundo (s), quilograma (kg), ampére (A), kelvin (K), mol (mol) e candela (cd).
Conversão de Unidades de Medida
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Trigonometria
A trigonometria no triângulo retângulo é o estudo sobre os triângulos que possuem um ângulo
interno de 90°, chamado de ângulo reto.
Lembre-se que a trigonometria é a ciência responsável pelas relações estabelecidas entre os

triângulos. Eles são figuras geométricas planas compostas de três lados e três ângulos internos.
https://www.todamateria.com.br/trigonometria/
O triângulo chamado equilátero possui os lados com medidas iguais. O isósceles possui dois
lados com medidas iguais. Já o escaleno tem os três lados com medidas diferentes.
No tocante aos ângulos dos triângulos, os ângulos internos maiores que 90° são chamados de
obtusângulos. Já os ângulos internos menores que 90° são denominados de acutângulos.
Além disso, a soma dos ângulos internos de um triângulo será sempre 180°.
Composição do Triângulo Retângulo
O triângulo retângulo é formado:
Catetos: são os lados do triângulo que formam o ângulo reto. São classificados em: cateto
adjacente e cateto oposto.
Hipotenusa: é o lado oposto ao ângulo reto, sendo considerado o maior lado do triângulo
retângulo.
O Teorema de Pitágoras relaciona o comprimento dos lados do triângulo retângulo. Essa
figura geométrica é formada por um ângulo interno de 90°, chamado de ângulo reto.
O enunciado desse teorema é:

"A soma dos quadrados de seus catetos corresponde ao quadrado de sua hipotenusa."
Trigonometria no Triângulo Retângulo
Segundo o Teorema de Pitágoras, a soma dos quadrado dos catetos de um triângulo retângulo é
igual ao quadrado de sua hipotenusa:
h2 = ca2 + co2
Ângulos e Suas Propriedades
Pontos de encontro entre duas semirretas

São denominados ângulos os pontos onde duas semirretas se encontram. Esses pontos de
encontro, que têm a mesma origem, são chamados de vértices dos ângulos.
Existem vários tipos de ângulos, determinados por suas medidas em grau. Podem ser retos,
obtusos, rasos, agudos, adjacentes, ângulos complementares ou suplementares.
A medição é realizada com um instrumento chamado de transferidor, objetos em formatos
circulares que podem ser encontrados em modelos de 90°, 180° e 360°, e são utilizados
internacionalmente para medi-los com exatidão. Assim como nas réguas, que são divididas em
centímetros, os transferidores são divididos de 1° em 1°.
As medidas dos ângulos fazem parte do Sistema Internacional de Medidas, norma métrica
desenvolvida no ano de 1960. O sistema é seguido por quase todos os países do mundo, com
poucas exceções, como os Estados Unidos.
Exemplos dos ângulos
Os ângulos recebem nomes de acordo com as características e suas aberturas em grau.
Chamamos de ângulo agudo quando a sua abertura em grau é maior do que 0° e menor que
90°.
Já o ângulo reto é a medida exata em abertura de 90°.
A medida de 90º é característica do ângulo reto. (Foto: Educa Mais Brasil)

O ângulo obtuso é a abertura maior que 90° e menor que 180°.
Já o ângulo raso é a quando a medida tem exatamente 180°.
Ângulo complementar é a soma que resulta em 90°.
Já o ângulo suplementar é a soma de dois ângulos que resulta em 180°.
Ângulo côncavo é a abertura maior que 180° e menor que 360°.
Já o ângulo completo ou ângulo de uma volta faz uma volta completa, ou seja, possui abertura
de 360°
Ângulos adjacentes são ângulos que compartilham um vértice e um lado comuns. O ponto
onde dois lados se encontram e onde o ângulo está localizado é chamado de vértice. Os
ângulos adjacentes podem ser complementares ou suplementares quando compartilham um
vértice e um lado.
Fundamentos de Eletrostática e Eletrodinâmica
Ângulos adjacentes são ângulos que compartilham um vértice e um lado comuns. O ponto
onde dois lados se encontram e onde o ângulo está localizado é chamado de vértice. Os
ângulos adjacentes podem ser complementares ou suplementares quando compartilham um
vértice e um lado.
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Os corpos são dotados de partículas elétricas.

Alguns corpos naturalmente as tem em excesso, outras em falta.Outros ainda as
possuem de maneira equilibrada.
Assim, os corpos possuem carga positiva, negativa ou não possuindo nenhuma destas
serão neutros.
Contudo, mesmo os corpos neutros podem adquirir carga (por contato ou atritância)
Uma vez carregados, esses corpos passam a ter polaridades.

A interação entre corpos com diferentes polaridades gera movimento de cargas (troca).
Disponível em :
https://www.miteco.gob.es/en/calidad-y-evaluacion-
ambiental/temas/prevencion-y-gestion-residuos/flujos/pilas-y-
acumuladores.html
• "Eletrostática é a área da Física que abrange o estudo das cargas elétricas em

repouso.
• Os fenômenos eletrostáticos estudados por essa área do conhecimento surgem em
decorrência da força de atração e repulsão que as cargas elétricas exercem umas
sobre as outras.
• Algumas propriedades Eletrostáticas da matéria, são: carga elétrica, eletrização,
força elétrica, potencial elétrico, campo elétrico e energia potencial elétrica."
• “ Eletrização é todo processo capaz de gerar uma diferença entre o número de

cargas positivas e negativas de um corpo. Quando um corpo apresenta o mesmo
número de cargas positivas e negativas, dizemos que ele está neutro; se esses
números forem diferentes, dizemos que ele está eletrizado. Existem basicamente
três processos de eletrização: a eletrização por contato, por atrito e por indução:
• Eletrização por Contato; Eletrização por Atrito e Eletrização por indução
• A eletrização por contato envolve dois corpos condutores, e pelo menos um deles
deve estar eletricamente carregado. Quando os dois corpos entram em contato, as
suas cargas elétricas dividem-se até que os dois estejam sob o mesmo potencial
elétrico. Ao final do processo, os corpos apresentam o mesmo sinal de cargas.
• A eletrização por atrito envolve o fornecimento de energia para dois corpos por
meio da fricção entre eles. Durante a fricção (atrito), alguns elétrons são arrancados
de um dos corpos, sendo capturados em seguida pelo outro corpo. Para tanto, é
necessário verificar a afinidade desses dois corpos nesse tipo de eletrização em uma
consulta à série triboelétrica.
• A eletrização por indução ocorre pela aproximação relativa entre um corpo

eletricamente carregado, chamado de indutor, e um corpo condutor, chamado de
induzido. A presença do indutor gera uma separação de cargas no corpo induzido,
chamada de polarização. A partir dessa separação, aterra-se o induzido no chão,
fazendo com que suas cargas fluam através de um fio terra."
Carga Elétrica
• A carga elétrica é um conceito físico que determina as interações eletromagnéticas
dos corpos eletrizados.
Carga Elétrica
• Propriedade física dos prótons e elétrons
Carga Elementar
• É a mínima carga possível em um corpo qualquer
e = 1,6.10-19 C
A carga total (Q) em um corpo é dada pela quantidade de elétrons que faltam (ou
sobram) multiplicado pelo valor da carga elementar.
Q = n.e
Q = Carga Total do Corpo considerado;
n = Número de elétrons
e = Carga elementar (e = 1,6.10-19 C)
"Campo elétrico
O campo elétrico é uma grandeza física vetorial atribuída a cargas elétricas.
Toda carga elétrica influencia o espaço ao seu redor por causa do seu campo elétrico.
Podemos entender o campo elétrico, portanto, como a influência que as cargas elétricas
exercem em seus arredores.
A unidade de campo elétrico no Sistema Internacional de Unidades é o Newton por

Coulomb (N/C) ou o Volt por metro (V/m), já que as duas são unidades equivalentes.
O cálculo do campo de uma carga puntiforme, localizada em um corpo de dimensões

desprezível, é calculado por meio da fórmula:
E: campo elétrico [N/C ou V/m]

q1: carga geradora do campo elétrico, em Coulomb (C)
k0: constante eletrostática do vácuo (9,0.109 N.m²/C²)
d: distância do ponto até a carga geradora
Potencial elétrico
• O potencial elétrico é uma grandeza física escalar representada totalmente por seu
módulo e medida em Volts (V) no Sistema Internacional de Unidades.
• Essa grandeza mede a quantidade de energia fornecida por um campo elétrico para
cada Coulomb de carga.
O potencial elétrico gerado por uma carga elétrica de módulo Q1 pode ser calculado
utilizando-se a expressão a seguir:
U: Potencial elétrico [V]

q1: carga geradora do campo elétrico, em Coulomb (C)
Energia potencial elétrica

• Quando duas ou mais cargas elétricas são fixadas a uma distância d entre si, elas
armazenam uma forma de energia chamada de energia potencial elétrica.
• Se uma dessas cargas for solta, essa energia será transformada em energia cinética,
por exemplo.
• Essa energia é medida em Joules no Sistema Internacional de Unidades.

• Podemos calcular a energia potencial elétrica entre cargas por meio da seguinte
expressão:
E: Energia Potencial Elétrico [J]

q1: carga elétrica, em Coulomb (C)
Lei de Coulomb
A lei de Coulomb é uma lei da Física usada para determinar a intensidade da força de
atração ou repulsão entre duas cargas elétricas.
Fórmula da lei de Coulomb

De acordo com a sua lei, a força entre duas partículas eletricamente carregadas é
diretamente proporcional ao módulo de suas cargas e é inversamente proporcional ao
quadrado da distância entre elas.
• A lei que nos permite calcular o módulo da força elétrica exercida entre duas cargas
é a Lei de Coulomb, apresentada pela expressão a seguir:"
F: Força Elétrica [Newton]

•Tensão: É a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. É a força que impulsiona
os elétrons livres nos fios. A unidade de medida é o volt (V)
•Corrente: É o movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. A unidade de medida
é o Ampére (A)
•Resistência Elétrica: é a capacidade de um condutor se opor e dificultar a passagem
da corrente elétrica. Isto é conseguido através de resistores que transformam a energia
elétrica em energia térmica.
Relação entre Tensão, Corrente e Resistência :
Potência Elétrica
Potência elétrica é a medida da quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida

por um circuito elétrico. Pode ser calculada por meio de grandezas como tensão,
corrente e resistência elétrica, e sua unidade de medida é o watt.
O cálculo da potência elétrica é de grande importância, uma vez que, por meio dele, é
possível determinar qual será a quantidade de energia elétrica consumida por um
dispositivo elétrico durante um determinado intervalo de tempo.
Conheça as principais fórmulas utilizadas para o cálculo da potência elétrica:
P – potência elétrica – W
U – tensão elétrica (V)
R – resistência elétrica (Ω)
i – corrente elétrica (A)
Energia Elétrica
A energia elétrica é a principal fonte de energia do mundo, produzida a partir do

potencial elétrico de dois pontos de um condutor.
Energia Elétrica
A energia elétrica é a principal fonte de energia do mundo, produzida a partir do

potencial elétrico de dois pontos de um condutor.
Cálculo de Energia Elétrica
Para calcular a energia elétrica utiliza-se a seguinte equação:
E = P . ∆t
Onde:
E: energia elétrica
P: potência
∆t: variação do tempo
Instrumentos de Medição
Multímetro
Multímetro é um dispositivo que realiza diversas medidas em um circuito elétrico,

como da corrente, tensão e resistência elétrica. Pode ser analógico ou digital.
Multímetro é um dispositivo de medição elétrica com diversas funções, sendo as

principais de amperímetro, voltímetro e ohmímetro.
Através dos cabos, o aparelho terá contato com os elementos do circuito que terão suas
grandezas medidas.
• O multímetro é utilizado para verificar a capacitância, frequência de sinais
alternados, temperatura, corrente elétrica, tensão elétrica e resistência elétrica.
• Apresenta as funções dos aparelhos de medição elétrica amperímetro, voltímetro e

ohmímetro.
• Pode ser categorizado em analógico ou digital, dependendo da forma que ele marca
suas grandezas.
• O amperímetro é um dispositivo que mede a corrente elétrica que flui nos circuitos
elétricos.
Como funciona o multímetro?
- Para que o multímetro funcione, é necessário seguir os seguintes passos:
• conectar o cabo vermelho no borne da ponta de prova (ou metálica) vermelha

adequada, podendo ser no borne utilizado para medir correntes elétricas altas de até
10 A ou no borne utilizado para medir tensão elétrica, corrente elétrica baixa,
resistência elétrica e diodos;
• selecionar a escala que se deseja medir através da chave seletora (seta amarela),
podendo ser a resistência elétrica, corrente elétrica, tensão elétrica ou outras;
• tocar as pontas de prova vermelha e preta no circuito elétrico com o auxílio dos
cabos elétricos;
• colocar as pontas metálicas em paralelo com a carga elétrica para medir a tensão
elétrica;
• colocar as pontas metálicas em série com a carga elétrica para medir a corrente
elétrica.
• tocar as pontas de prova vermelha e preta no circuito elétrico com o auxílio dos
cabos elétricos;
• colocar as pontas metálicas em paralelo com a carga elétrica para medir a tensão
elétrica;
• colocar as pontas metálicas em série com a carga elétrica para medir a corrente
elétrica.
• É muito importante que as escalas de medição estejam ajustadas com as grandezas a

serem medidas
Voltímetro – Forma de Conexão (Paralela)
Amperímetro – Forma de Conexão (Série)
Ohmímetro – Forma de Conexão (Paralela)
Alicate Amperímetro
• O alicate amperímetro também sendo um instrumento de medição, é um tipo de

multímetro com garras para a medição indireta da corrente elétrica, porém, esta não
é a única grandeza medida por ele.
• A medição da corrente feita pelo alicate não precisa interromper o circuito, além de
também poder medir a tensão elétrica no ponto de um circuito.
• A deteção de corrente é realizada através da medição de um dos seus efeitos, que é o

campo magnético. O mesmo mantem proporcionalidade com a corrente elétrica.
Megômetro
O megômetro, também conhecido como megger, é um instrumento de medição do
fluxo de corrente elétrica. De forma simples, ele basicamente gera e aplica uma tensão
– que varia entre 500 e 15000V – em um equipamento para realizar a leitura precisa da
corrente elétrica capaz de passar por ele.
Para que serve o megômetro?

• A partir da geração e aplicação de tensão elétrica, a principal função desse
instrumento é medir valores elevados de resistência (a resistência é a oposição de
um corpo à corrente elétrica que passa por ele) de motores, transformadores.
• O instrumento é bastante usado nos testes de isolação, que servem

para identificar a integridade dos enrolamentos ou cabos em motores de
transformadores e de mecanismos de distribuição e instalações elétricas. O aparelho
é capaz de indicar possíveis pontos de fuga de corrente elétrica.
• Essa prática que o megômetro “protagoniza” é de grande importância para
a segurança pública e pessoal de quem trabalha na área. Averiguando a integridade
dos itens, evita curto-circuitos, incêndios e outros acidentes. Além disso, permite
acompanhar o nível de deterioração (natural) dos materiais.
• Megômetro: Como funciona

• É importante entender como todo o processo ocorre e como identificar possíveis
problemas nas correntes testadas. Entenda, passo a passo, como é feita a medição
utilizando este aparelho.
• O primeiro passo é se certificar de que a alimentação elétrica dos fios ou circuitos

que você vai utilizar estão desligadas. Isso garante que não exista qualquer tensão e
a segurança seja mantida!
• Após, conecte um dos bornes (peça metálica onde se liga o componente elétrico) do
megômetro ao quadro elétrico ou ao fio terra do sistema elétrico que você irá testar.
Para o teste em motor, o cabo deve ser ligado à estrutura de metal deste.
• Conecte o outro borne do megômetro na extremidade do fio de cobre que esteja sem
revestimento. Se for o caso do motor, conecte a um dos terminais. Lembre-se de
manter a outra extremidade do fio que será testado coberto com fita isolante ou ao ar
livre!
• Agora é hora de botar o instrumento para funcionar! Se for digital, ligue o aparelho.
Se for analógico, coloque a manivela para funcionar. O teste deve gerar a alta tensão
em um tempo de 2 a 5 segundos.
• Por fim, se faz a análise de resistência de isolamento com base na leitura do
aparelho. Leituras de resistência que apontem valores menores a 1,5 megaomhs,
demonstram que há algum problema nos fios ou no motor que foi testado. A
resistência de isolamento ideal tem valores acima de 999 megaomhs.
Processos de Geração de Energia
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

• São atividades de intervenção realizadas nas unidades geradoras, para restabelecer
ou manter suas condições adequadas de funcionamento.
• Essas atividades são realizadas nas salas de máquinas, salas de comando, junto a
painéis elétricos energizados ou não, junto a barramentos elétricos, instalações de
serviço auxiliar, tais como: transformadores de potencial, de corrente, de
aterramento, banco de baterias, retificadores, geradores de emergência, etc.
• Os riscos na fase de geração (turbinas/geradores) de energia elétrica são similares e

comuns a todos os sistemas de produção de energia e estão presentes em diversas
atividades, destacando:
• Instalação e manutenção de equipamentos e maquinários (turbinas, geradores,
transformadores, disjuntores, capacitores, chaves, sistemas de medição, etc.);
• Manutenção das instalações industriais após a geração;
• Operação de painéis de controle elétrico;
Energia Química :
Propriedades dos Materiais
Resitência Elétrica
• Resistência elétrica (medida no SI: ohms) é a capacidade física de um corpo
qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo quando existe uma
diferença de potencial aplicada, capacidade calculada pela Primeira Lei de Ohm, e,
segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em ohms.[1]
• Quando uma corrente elétrica é estabelecida em um condutor metálico, um número

muito elevado de elétrons livres passa a se deslocar nesse condutor. Nesse
movimento, os elétrons colidem entre si e também contra os átomos que constituem
o metal. Portanto, os elétrons encontram uma certa dificuldade para se deslocar, isto
é, existe uma resistência à passagem da corrente no condutor.
• Os fatores que influenciam na resistência de um dado condutor são:

• A resistência de um condutor é tanto maior quanto maior for seu comprimento.
• A resistência de um condutor é tanto maior quanto menor for a área de sua seção
transversal, isto é, quanto mais fino for o condutor.
• A resistência de um condutor depende da resistividade do material de que ele é feito.
A resistividade, por sua vez, depende da temperatura na qual o condutor se encontra.
Esses fatores que influenciam a resistência de um condutor podem ser resumidos pela
Segunda Lei de Ohm
• ρ é a resistividade elétrica do condutor;

• R é a resistência elétrica do material;
• ℓ é o comprimento do condutor;
• A é a área da seção do condutor.
"A resistividade elétrica é uma propriedade que define o quanto um material opõe-se à
passagem de corrente elétrica, de forma que: quanto maior for a resistividade elétrica
de um material, mais difícil será a passagem da corrente elétrica, e quanto menor a
resistividade, mais ele permitirá a passagem da corrente elétrica.
• Quanto maior for a área de seção transversal A, menor será a resistência do

condutor, uma vez que é mais fácil a passagem das cargas elétricas por uma área
maior;
• Quanto maior for o comprimento L do condutor, maior será a resistência, pois maior
será o espaço que as cargas elétricas percorrerão, aumentando a probabilidade de
colisões internas e perda de energia;
• A natureza elétrica do material também influencia na resistência: quanto maior for a

quantidade de elétrons livres, maior será a facilidade de a corrente elétrica ser
estabelecida. Essa característica específica de cada material é a resistividade elétrica
Tipos de Circuitos Elétricos
Circuitos elétricos
• São trechos fechados, que iniciam e encerram no mesmo ponto.
• Esses circuitos são formados por vários elementos interligados que viabilizam a
passagem da corrente elétrica.
• Ou seja, em um circuito elétrico simples encontramos vários caminhos que
permitem o livre acesso das correntes elétricas.
Elementos dos Circuitos Elétricos

• Os circuitos elétricos podem conter uma grande quantidade de elementos variados,
com funções diversas, tais como produzir calor, armazenar cargas elétricas,
interromper a passagem da corrente elétrica etc.
Geradores: transformam diversas formas de energia em energia elétrica. A principal

função do gerador é provocar uma diferença de potencial entre os terminais dos
circuitos elétricos, de modo que a corrente elétrica possa fluir. Pilhas, baterias e
tomadas são exemplos de geradores.
Receptores: convertem energia elétrica em energia cinética. O ventilador, a batedeira,

o liquidificador, o ar-condicionado e a geladeira são exemplos de receptores, pois,
dentro deles, há um motor elétrico que produz movimento ou que comprime algum
tipo de gás.
Resistores: dissipam energia elétrica exclusivamente na forma de calor. Esse

fenômeno é conhecido como Efeito Joule. Quanto maior é a resistência elétrica do
resistor, menor é a corrente elétrica a atravessá-lo. Panelas elétricas e chapinhas são
exemplos de resistores.
O símbolo usado para representar os receptores é igual ao símbolo dos geradores, no

entanto, nos receptores, a corrente elétrica sempre flui do menor potencial elétrico para
o maior potencial elétrico.
Circuito elétrico em série

• No circuito elétrico em série, os elementos são conectados no mesmo fio e só há um
caminho para a passagem da corrente elétrica.
• Por esse motivo, a corrente elétrica é igual em todos os elementos do circuito. O
mesmo não pode ser dito a respeito da tensão elétrica, que cai à medida que a
corrente elétrica passa por esses elementos.
Circuito elétrico em paralelo

• No circuito elétrico em paralelo, há pelo menos dois caminhos em que a corrente
elétrica pode fluir.
• Nesse caso, todos os elementos que estão conectados em paralelo ficam submetidos
à mesma tensão, no entanto a corrente que passa por cada fio depende da resistência
elétrica do elemento que se encontra em cada fio.
Análise de circuitos em corrente contínua
Associação de Resistores:
• Associação de Resistores é um circuito que apresenta dois ou mais resistores. Há
três tipos de associação: em paralelo, em série e mista.
• Ao analisar um circuito, podemos encontrar o valor do resistor equivalente, ou seja,
o valor da resistência que sozinha poderia substituir todas as outras sem alterar os
valores das demais grandezas associadas ao circuito.
Associação de Resistores em Série

Na associação de resistores em série, os resistores são ligados em sequência. Isso faz
com que a corrente elétrica seja mantida ao longo do circuito, enquanto a tensão
elétrica varia.
Assim, a resistência equivalente (Req) de um
circuito corresponde à soma das resistências de
cada resistor presente no circuito:
Req = R1 + R2 + R3 +...+ Rn
Associação de Resistores em Paralelo

• Na associação de resistores em paralelo, todos os resistores estão submetidos a uma
mesma diferença de potencial. Sendo a corrente elétrica dividida pelo ramos do
circuito.
• Assim, o inverso da resistência equivalente de um circuito é igual a soma dos
inversos das resistências de cada resistor presente no circuito:
Quando, em um circuito em paralelo, o valor das resistências forem iguais, podemos

encontrar o valor da resistência equivalente dividindo o valor de uma resistência pelo
número de resistências do circuito, ou seja:
Associação de Resistores Mista

Na associação de resistores mista, os resistores são ligados em série e em paralelo. Para
calculá-la, primeiro encontramos o valor correspondente à associação em paralelo e de
seguida somamos aos resistores em série.
Associação de Resistores Mista

Na associação de resistores mista, os resistores são ligados em série e em paralelo. Para
calculá-la, primeiro encontramos o valor correspondente à associação em paralelo e de
seguida somamos aos resistores em série.
Primeira Lei de Ohm

• Um resistor (R), quando atravessado por uma corrente elétrica (I) tem em seus
terminais o aparecimento de uma queda de potencial elétrico (U).
• Ou seja, sua resistência elétrica é constante. Ela é representada pela seguinte
fórmula:
•R: resistência, medida em Ohm (Ω)
•U: diferença de potencial elétrico (ddp), medido em Volts (V)
•I: intensidade da corrente elétrica, medida em Ampére (A).
Segunda Lei de Ohm

• A Segunda Lei de Ohm estabelece que a resistência elétrica de um material é
diretamente proporcional ao seu comprimento, inversamente proporcional à sua área
de secção transversal.
• Além disso, ela depende do material do qual é constituído.
• É representada pela seguinte fórmula:
Onde:
R: resistência (Ω)
ρ: resistividade do condutor (depende do material e de sua
temperatura, medida em Ω.m)
L: comprimento (m)
A: área de secção transversal (mm2)
Circuito Elétrico:
• No circuito elétrico a Tensão e a Corrente se relacionam segundo uma constante: A
resistência (R).
• Resistência (R) é associada a todo elemento consumidor do circuito elétrico.
V = R.I
Capacitores: Princípio do Armazenamento de Cargas
Elétricas
1 - Introdução:
Um capacitor é um componente fundamental na eletrônica e na física, utilizado para
armazenar cargas elétricas.
Ele desempenha um papel crucial em circuitos elétricos, armazenando energia
potencial elétrica que pode ser liberada posteriormente.
Elétricas
2 - O que é um Capacitor:
Um capacitor é um dispositivo passivo que consiste em dois condutores separados por
um isolante, também chamado de dielétrico.
Os condutores são chamados de placas do capacitor, e o espaço entre eles é chamado
de lacuna ou espaço dielétrico.
Elétricas
3 - Princípio do Armazenamento de Cargas:
O funcionamento básico de um capacitor se baseia no princípio do armazenamento de
cargas elétricas.
Quando uma diferença de potencial (tensão) é aplicada entre as placas de um capacitor,
cargas elétricas opostas se acumulam nas placas.
A placa positiva acumula cargas positivas (íons positivos) e a placa negativa acumula
cargas negativas (íons negativos).
Elétricas
Elétricas
A quantidade de carga armazenada em um capacitor é diretamente proporcional à
tensão aplicada, de acordo com a equação:
Q = C * V,
Onde:
Q é a carga,
C é a capacitância e
V é a tensão.
Elétricas
4 - Capacitância:
A capacitância é uma propriedade dos capacitores que mede a quantidade de carga que
o capacitor pode armazenar por unidade de tensão.
A capacitância é medida em Farads (F), onde 1 Farad é igual a 1 Coulomb de carga
armazenada por 1 Volt de tensão.
Elétricas
5 - Tipos de Capacitores:
Existem diversos tipos de capacitores, cada um com diferentes características e
aplicações. Alguns exemplos incluem capacitores eletrolíticos, cerâmicos, de filme
eletrostático, entre outros. A escolha do tipo de capacitor depende das
necessidades específicas do circuito ou sistema em que será utilizado.
Elétricas
6 - Aplicações dos Capacitores:
Os capacitores têm uma ampla gama de aplicações em eletrônica. Alguns
exemplos incluem:
• Armazenamento temporário de energia.
• Filtragem de ruídos e estabilização de tensão.
• Circuitos de temporização e atraso.
• Acoplamento de sinais em circuitos.
Fundamentos do Magnetismo e Eletromagnetismo
Definições :
• Magnetismo é um conjunto de fenômenos relacionados à interação entre
campos magnéticos, que são as regiões do espaço que se encontram sob a
influência de correntes elétricas ou dos momentos magnéticos de moléculas ou
partículas elementares.
• O movimento de cargas elétricas é o que dá origem aos fenômenos magnéticos.
Como nunca se encontram parados, os átomos produzem seu próprio campo
magnético.
• Além disso, as partículas elementares, como prótons, nêutrons e elétrons

também possuem um campo magnético intrínseco, porém de origem diferente.
• O campo magnético dessas partículas é proveniente de uma propriedade
quântica chamada spin.
Campo Magnético
• Campo Magnético é a concentração de magnetismo que é criado em torno de
uma carga magnética num determinado espaço.
• É o ímã que cria o campo magnético, da mesma forma como é a carga elétrica e
a massa que, respectivamente, criam os campos elétrico e gravitacional.
• Isso pode ser mostrado através da imagem de um vetor, um ímã, que é

representado pelo vetor B. As linhas de indução partem dos vetores de indução
magnética e dirigem-se do polo norte para o polo sul.
O que é imã?
• Um imã é um corpo que possui propriedades magnéticas e pode ser classificado
como natural ou artificial a depender de sua constituição.
• Natural: quando se trata de óxido de ferro, um mineral encontrado na natureza
que recebe o nome de magnetita;
• Artificial: quando é construído com ligas metálicas (ou materiais cerâmicos)
que, ao serem submetidas a fortes campos magnéticos, adquirem propriedades
magnéticas;
Campo magnético gerado por um fio condutor

• As experiências realizadas por Oersted mostraram que um condutor
percorrido por uma corrente elétrica gera um campo magnético ao seu redor.
Intensidade do Campo Magnético

"A intensidade do campo magnético gerado ao redor do fio condutor retilíneo é
dada pela seguinte equação:
• Onde μ é a grandeza física que caracteriza o meio no qual o fio condutor está
imerso. Essa grandeza é chamada de permeabilidade magnética do meio. A
unidade de μ, no SI, é T.m/A (tesla x metro/ampere).
• Para o vácuo, a permeabilidade magnética (μo) vale, por definição:
μo = 4π.10-7T.m/A"
Força Magnética:
• A força magnética é o resultado da interação entre dois corpos dotados de
propriedades magnéticas.
• Ela pode ser tanto atrativa quanto repulsiva e surge em corpos eletricamente
carregados e que se encontram em movimento em relação a algum campo
magnético exterior.
"Força magnética sobre partículas carregadas

• Para corpos de dimensões desprezíveis, utilizamos a seguinte equação para
calcular a força magnética:
F = q ⋅ v ⋅ B ⋅ sen(θ)
O sentido da força magnética depende da regra da mão direita. Além disso, se ela
estiver “saindo” do plano do papel, usamos um círculo com um ponto no centro;
se ela estiver “entrando” no plano do papel, usamos um círculo com um “X” no
centro.
• "Força magnética sobre condutores retilíneosSe um fio condutor retilíneo,

assim como um fio, estiver sendo percorrido por uma corrente elétrica em uma
região onde há campo magnético externo, ele sofrerá a ação de uma força
magnética.
• Podemos calcular a intensidade dessa força magnética utilizando a equação a
B→ valor da intensidade do campo magnético, em Tesla (T).
seguir:
i → valor da corrente elétrica, em Amperes (A).
L → comprimento do fio, em metros (m).
F = B ⋅ i ⋅ L ⋅ sen(θ)
• A direção de rotação das linhas de campo depende da direção da corrente

elétrica.
Quando expostos a uma fonte de campo magnético externa, como um ímã, esses
materiais reagem de maneiras diferentes.
• Materiais ferromagnéticos: Esses materiais já têm os seus domínios magnéticos
alinhados, mesmo sem a presença de um campo magnético externo. Quando
aproximados de um imã, são fortemente atraídos.
• Materiais antiferromagnéticos: Diferentemente dos materiais ferromagnéticos,
esses materiais são fortemente repelidos por campos magnéticos externos.
Exemplos: manganês, cromo.
• Materiais diamagnéticos: Nesses materiais, os domínios magnéticos encontram-

se livres para girar na presença de um campo magnético, no entanto, os
momentos de dipolo magnético desse material alinham-se de forma oposta ao
campo magnético externo e, portanto, são repelidos pelos ímãs
• Materiais paramagnéticos: Nos materiais paramagnéticos, os domínios
magnéticos encontram-se naturalmente desorientados. Na presença de um
campo magnético externo, podem alinhar-se, sendo levemente atraídos pelos
ímãs, enquanto houver proximidade entre eles. Exemplos: alumínio, magnésio.
Para que serve o magnetismo?

• O magnetismo tem inúmeras aplicações tecnológicas. Diversos circuitos
elétricos, como os transformadores, fazem uso das propriedades magnéticas
dos materiais para funcionarem corretamente.
• No caso dos transformadores, por exemplo, tira-se vantagem da propriedade
ferromagnética do ferro: quando se aplica um campo magnético nesse material,
ele reforça-o, adicionando-lhe um campo magnético induzido.
• O magnetismo também é fundamental para o funcionamento dos motores

elétricos, para gravação de informações em discos rígidos, como fitas cassete e
VHS, cartões magnéticos, entre outros.
Aplicações do Eletromagnetismo
1 - Transformador
Princípio de funcionamento do transformador:
• Quando a bobina primária é conectada em uma fonte de corrente alternada,
surge ao seu redor um campo magnético variável. O campo magnético gerado
na primeira bobina corta as espiras da bobina secundária.
• Como consequência da variação do campo magnético nas espiras da bobina

secundária, surge nessa bobina uma tensão induzida. Essa tensão induzida é
proporcional ao número de linhas magnéticas que cortam a bobina secundária.
2 - Motor
Motor elétrico é uma máquina destinada a converter energia elétrica em energia
mecânica.
• É o mais utilizado de todos os motores elétricos, pois combina a facilidade de
transporte, economia, baixo custo, limpeza e simplicidade de comando.
• São máquinas de fácil construção e fácil adaptação com qualquer tipo de carga.
• O funcionamento dos motores elétricos está baseado nos princípios do

eletromagnetismo, mediante os quais, condutores situados num campo
magnético e atravessados por corrente elétrica, sofrem a ação de uma força
mecânica, força essa chamada de torque.
Indutores: Princípio do armazenamento de energia elétrica
Introdução:
• Os indutores são componentes fundamentais na eletrônica que desempenham
um papel crucial no armazenamento de energia elétrica em campos
magnéticos.
• Eles são amplamente utilizados em circuitos e sistemas para uma variedade de

aplicações, desde filtragem de sinais até conversão de energia.
1. O que é um Indutor:
Um indutor é um componente elétrico passivo que é projetado para armazenar
energia elétrica em um campo magnético.
Ele consiste em um enrolamento de fio condutor em torno de um núcleo,
geralmente feito de material magnético. A capacidade de armazenar energia
magnética é medida pela indutância, que é expressa em henrys (H).
Tipos de indutores
1. O que é um Indutor:
Um indutor é um componente elétrico passivo que é projetado para armazenar
energia elétrica em um campo magnético.
Ele consiste em um enrolamento de fio condutor em torno de um núcleo,
geralmente feito de material magnético. A capacidade de armazenar energia
magnética é medida pela indutância, que é expressa em henrys (H).
2 - Princípio do Armazenamento de Energia:

Introdução ao fenômeno da autoindução.
Quando a corrente elétrica passa por um indutor,
um campo magnético é criado ao redor do componente.
O campo magnético armazena energia potencial.
3 - Equação da Indutância:
Equação que relaciona a indutância (L) de um indutor com o número de espiras
(N), a constante de proporcionalidade (μ0, permeabilidade do vácuo) e a área da
secção transversal do condutor.
A unidade da indutância é o Henry (H).

4 - Lei de Faraday da Indução Eletromagnética:

A Lei de Faraday da Indução Eletromagnética é um princípio fundamental da
eletricidade e magnetismo que descreve como a variação de um campo magnético
através de um circuito produz uma força eletromotriz (FEM) ou tensão induzida no
circuito. Essa lei foi formulada por Michael Faraday no século XIX e é uma das bases
da compreensão das relações entre eletricidade e magnetismo.
Conceitos Chave:
• Fluxo Magnético (Φ): O fluxo magnético é a quantidade de campo magnético que
atravessa uma superfície. É diretamente proporcional ao campo magnético e à área
da superfície perpendicular ao campo.
• Força Eletromotriz Induzida (FEM, ε): A FEM induzida é uma tensão elétrica que
surge em um circuito quando há uma variação do fluxo magnético através da espira
do circuito. Ela é medida em volts (V).
Princípio da Lei de Faraday:
Quando há uma variação do fluxo magnético através de uma espira condutora (como
um fio enrolado em torno de um núcleo de um indutor), uma FEM é induzida nessa
espira. Essa FEM induzida causa uma corrente elétrica a circular no circuito, de acordo
com a Lei de Ampère e a Lei de Ohm.
Sentido da FEM Induzida:
A direção e magnitude da FEM induzida dependem da taxa de variação do fluxo

magnético. A lei de Faraday estabelece que a FEM induzida terá um sentido tal que a
corrente induzida criada pelo circuito se oporá à mudança no fluxo magnético que a
originou. Isso é conhecido como a Lei de Lenz.
Corrente Alternada
Geração em CA
Quando um condutor metálico quando é atravessado por um campo magnético com
intensidade variante no tempo, aparecerá a circulação de corrente através dele.
Corrente Alternada
Geradores trifásicos aproveitam o campo magnético para gerar corrente em 3

diferentes pontos do elemento. Circuito AX – V1;
Circuito BY – V2;
Circuito CZ – V3.
Corrente Alternada
A corrente alternada (CA) é um tipo de corrente elétrica em que a direção do fluxo de

elétrons se alterna periodicamente. Isso significa que a corrente muda de direção em
intervalos regulares de tempo.
A corrente alternada é amplamente utilizada na transmissão e distribuição de energia
elétrica, bem como em dispositivos eletrônicos e sistemas industriais.
Corrente Alternada
Valores característicos importantes associados à corrente alternada:

1 - Amplitude (ou Valor de Pico - Vp): Refere-se ao valor máximo de pico da corrente
ou da tensão em um ciclo. Para uma forma de onda senoidal, o valor de pico é o valor
máximo da amplitude da onda.
Corrente Alternada
Valor de Pico a Pico (Vpp): É a diferença entre os valores máximos e mínimos de uma
forma de onda em um ciclo completo.
Corrente Alternada
Valor Efetivo (ou Valor RMS - Vrms): É o valor da corrente ou tensão que produziria o
mesmo efeito térmico em uma carga resistiva igual àquele produzido pela corrente
contínua. Para uma forma de onda senoidal, o valor efetivo é dado por Vrms = Vp / √2.
Corrente Alternada
Frequência (f): É o número de ciclos completos (ou períodos) que a onda completa em
um segundo. A unidade de medida é o Hertz (Hz).
Período (T): É o inverso da frequência e representa o tempo que um ciclo completo

leva para ocorrer. T = 1 / f.
Corrente Alternada
Fase: Indica o deslocamento temporal de uma forma de onda em relação a uma

referência. Pode ser expressa em graus ou radianos.
Corrente Alternada
Forma de Onda: A corrente alternada pode assumir várias formas de onda, sendo a
mais comum a forma senoidal. No entanto, existem outras formas, como quadradas e
triangulares.
Corrente Alternada
Valor Eficaz
Conhecido como Valor RMS (Root Mean Square), é um conceito crucial ao lidar com
corrente alternada (CA) e tensão alternada. Ele é utilizado para representar uma
corrente ou tensão alternada de forma equivalente ao seu equivalente em corrente
contínua (CC) em termos de produção de efeito térmico.
Corrente Alternada
Para uma forma de onda senoidal, o valor eficaz é calculado como:

Isso significa que a amplitude (ou valor de pico) da forma de onda é dividida pela raiz
quadrada de 2 para obter o valor eficaz. O valor eficaz é o valor que, se uma corrente
contínua passasse pela mesma resistência, produziria o mesmo calor.
Corrente Alternada
O Valor Efetivo
Também conhecido como Valor RMS (Root Mean Square), é um conceito crucial ao
lidar com corrente alternada (CA) e tensão alternada. Ele é utilizado para representar
uma corrente ou tensão alternada de forma equivalente ao seu equivalente em corrente
contínua (CC) em termos de produção de efeito térmico.
Corrente Alternada
Para uma forma de onda senoidal, o valor eficaz é calculado como:
Isso significa que a amplitude (ou valor de pico) da forma de onda é dividida pela raiz
quadrada de 2 para obter o valor eficaz. O valor eficaz é o valor que, se uma corrente
contínua passasse pela mesma resistência, produziria o mesmo calor.
Análise de Circuitos Monofásicos em Corrente Alternada
A análise de circuitos monofásicos em corrente alternada envolve a compreensão das

características de tensão, corrente, reatância e impedância. Vamos explorar cada um
desses conceitos:
Tensão Alternada (V):

A tensão alternada é uma forma de onda que varia periodicamente com o tempo. No
contexto da análise de circuitos monofásicos, estamos lidando com circuitos que têm
apenas uma fonte de tensão alternada. Geralmente, a tensão alternada é representada
por uma forma de onda senoidal.
Corrente Alternada (I):

A corrente alternada também varia periodicamente com o tempo, seguindo a forma de
onda da tensão aplicada. Em um circuito monofásico, a corrente é afetada pelas
características da carga conectada ao circuito.
Reatância (X):
A reatância é a oposição oferecida por um componente de um circuito à passagem de
corrente alternada. Ela é análoga à resistência em circuitos de corrente contínua. No
entanto, a reatância varia com a frequência da corrente alternada e também depende
das propriedades dos componentes, como indutores e capacitores.
Reatância Indutiva (XL): É a oposição oferecida por um indutor à passagem da

corrente alternada. A reatância indutiva aumenta com a frequência da corrente.
Reatância Capacitiva (XC): É a oposição oferecida por um capacitor à passagem da

corrente alternada. A reatância capacitiva diminui com a frequência da corrente.
Impedância (Z):
A impedância é a oposição total que um circuito oferece à passagem de corrente
alternada, levando em consideração tanto a reatância quanto a resistência. A
impedância é uma grandeza complexa, pois envolve valores de magnitude e fase
A impedância é representada pelo símbolo "Z" e é expressa em ohms.

A impedância é calculada como a raiz quadrada da soma dos quadrados da resistência
(R) e da reatância (X):
• A diferença entre as reatâncias indutiva e capacitiva é usada para determinar se a

impedância é predominantemente indutiva ou capacitiva.
Circuito Puramente Resistivo:

Anteriormente, estudamos os efeitos da tensão e da corrente contínua em
resistores. Agora vamos estudar um resistor submetido a uma fonte de tensão alternada
da forma V = V0.cos(ωt + δ ), como na figura 1.
Neste caso, observamos que tensão e corrente variam cossenoidalmente no

tempo, e não existe diferença de fase entre ambas. A amplitude da corrente, Io, é dada
simplesmente por V0/R. A potência instantânea dissipada no resistor é dada por:
A impedância do circuito, em módulo, é dada pela razão entres os valores de

pico da tensão (Vo) e da corrente (Io):
Circuito Puramente Capacitivo:
Na figura 2 mostramos um capacitor submetido a uma diferença de potencial V
da forma V = V0cos(ωt+δ ) . A carga acumulada no capacitor é Q =Q0cos(ωt+δ ) onde
Qo = CVo.
A potência dissipada neste circuito é dada por:
A potência média é:
A impedância do circuito, em módulo, é dada pela razão entre os valores máximos de

tensão (Vo) e de corrente (Io), ou seja:
Circuito Puramente Indutivo:
Na figura 3 mostramos um indutor submetido a uma força eletromotriz V da
forma V = V0 cos(ωt + δ ). A diferença de potencial sobre um indutor pode ser escrita
como:
Como no caso do circuito puramente capacitivo, a potência média dissipada no circuito
é nula para qualquer valor de ω. O indutor armazena energia (em forma magnética)
durante uma parte do ciclo e fornece essa energia na outra parte do ciclo.
A impedância do circuito é, em módulo, a razão entre Vo e Io, ou seja:
Circuitos RC e RL série
Na análise dos circuitos esquematizados à seguir, utilizaremos o
formalismo da impedância complexa. Vamos assumir que os circuitos são alimentados
por uma fonte de tensão senoidal da forma
que na notação complexa se escreve . A corrente que atravessa o circuito é
também senoidal, e dada por
Para o circuito RC, utilizando a lei de Kirchhoff, podemos escrever:
(16)
As tensões no resistor e no capacitor são dadas por:

(17)
(18)
Substituindo na equação 16 e cancelando a exponencial que é comum a todos os
termos, obtemos:
(19)
Isso permite determinar K:
(20)
A impedância complexa é a razão entre os valores complexos da tensão e da corrente:

(21)
O módulo da impedância, que é a razão entre os valores de pico da tensão e da
corrente, é o módulo desse valor:
(22)
No circuito RL, a tensão sobre o indutor é dada por:
(23)
Logo:
(24)
A impedância complexa e o seu módulo são, portanto:
(25) (26)
Circuito RL Paralelo (Indutor e Resistor):
Um circuito RL paralelo é composto por um indutor (L) e um resistor (R) conectados

em paralelo. Nesse tipo de circuito, a corrente se divide em duas ramificações: uma
que passa pelo indutor e outra que passa pelo resistor.
Vamos ver algumas propriedades importantes desse circuito:
Impedância Total (Zeq): A impedância total do circuito RL paralelo é calculada de

maneira semelhante à impedância total de um circuito RC paralelo. A fórmula é:
XL=jωL
Onde j é a unidade imaginária ω é a frequência angular da fonte.

Corrente Total (I): A corrente total que entra no circuito é a soma das correntes que
passam pelo indutor e pelo resistor. Essa corrente total é afetada pela relação entre a
resistência e a reatância do indutor.
I = I R + IL
Tensão nos Componentes:
• A tensão no indutor é diretamente proporcional à taxa de variação da corrente.
• No caso do resistor, a tensão é diretamente proporcional à corrente (Lei de Ohm).

Circuito RC Paralelo (Capacitor e Resistor):
Um circuito RC paralelo é composto por um capacitor (C) e um resistor (R) conectados

em paralelo. Nesse tipo de circuito, a tensão é a mesma através do capacitor e do
resistor.
Vamos ver algumas propriedades importantes desse circuito:
Impedância Total (Zeq): A impedância total do circuito RC paralelo é calculada de

maneira semelhante à impedância total de um circuito RL paralelo. A fórmula é:
XL=1 / jωC
Onde j é a unidade imaginária ω é a frequência angular da fonte.

Corrente Total (I): A corrente total que entra no circuito é a soma das correntes que
passam pelo indutor e pelo resistor. Essa corrente total é afetada pela relação entre a
resistência e a reatância do indutor.
I = I R + IC
Tensão nos Componentes:
• A tensão no capacitor é diretamente proporcional à taxa de variação da tensão.
• No caso do resistor, a tensão é diretamente proporcional à corrente (Lei de Ohm).

ELETRÔNICA ANALÓGICA

Unidade Curricular: Eletrônica Analógica
Eletrônica Analógica
Transistores de Junção Bipolar (TJB)
• O TJB é um transistor de potência bem popular por apresentar características como

durabilidade e facilidade de polarização.
• Sua estrutura física é a de um transistor padrão e é exatamente como mostra as
Figuras 3 e 4, podendo também ser do tipo PNP ou NPN.
Para polarizar um transistor, ele pode ser ligado em três configurações básicas, base
comum, emissor comum ou coletor comum, como mostrado na figura à seguir, para o
transistor NPN.
Para a operação do transistor como chave é mais comum o uso do transistor NPN na
configuração emissor comum.
Partindo dessa configuração, vamos analisar a forma de operação como chave. Um
transistor opera em três situações possíveis:
1 - na região de corte,
2 - na região ativa ou
3 - na de saturação.
• Corte: O transistor não conduz corrente, ou por estar desligado ou porque a corrente
da base não é suficiente para fazer o transistor entrar em condução.
• Ativa: O transistor atua como um amplificador, a corrente no coletor é aumentada
por um fator multiplicador em função da corrente da base.
• Saturação: O transistor atua como um curto circuito. A corrente da base é elevada a
ponto de fazer com que a tensão entre coletor e emissor seja muito pequena.
• O gráfico mostra como a corrente do coletor (IC) se comporta em relação à tensão
entre coletor e emissor (VCE) e a corrente de base (IB).
• Quando a corrente na base é muito pequena, independente de qual seja a tensão
entre coletor e emissor, o transistor encontra-se na região de corte, em laranja no
gráfico.
• À medida que a corrente IB aumenta (considere que IB=0 < IB1 < IB2 < IB3 < IB4
< IB5 < IBn), dependendo do valor da tensão entre coletor e emissor, o transistor
encontra-se na região de saturação ou na região ativa.
• Para o funcionamento como chave, as regiões adequadas são as de corte e saturação,
pois na região de corte o caminho entre o coletor e emissor está aberto (como uma
chave aberta) e na região de saturação esse caminho está fechado, pois há condução
de corrente e uma queda de tensão bem pequena, configurando uma chave fechada.
Curva Característica – EC
• Para cada constante de corrente de entrada IB, variando-se a tensão de saída VCE,
obtém-se uma corrente de saída IC, cujo gráfico tem o seguinte aspecto.
Curva Característica de Saída – EC

Funcionamento como chave
• A utilização do transistor nos seus estados de SATURAÇÃO e CORTE, isto é, de
modo que ele ligue conduzindo totalmente a corrente entre emissor e o coletor, ou
desligue sem conduzir corrente alguma é conhecido como operação como chave.
• No exemplo a seguir, ao se ligar a chave S1, fazendo circular uma corrente pela base
do transistor, ele satura e acende a lâmpada.
O resistor ligado a base é calculado, de forma que, a corrente multiplicada pelo ganho
dê um valor maior do que o necessário o circuito do
coletor, no caso, a lâmpada.
Operação na Região Ativa
• Na região ativa, o TJB está configurado de forma que uma pequena corrente de base
(IB) é aplicada entre os terminais da base e do emissor, enquanto uma corrente
maior chamada de corrente de coletor (IC) flui do coletor para o emissor.
Aqui estão os principais pontos a considerar quando um TJB está em operação na
região ativa:
Polarização: O TBJ é polarizado corretamente, o que significa que a tensão da base-

emissor (VBE) e a corrente da base (IB) estão dentro da faixa adequada. Essa
polarização é ajustada para manter o transistor na região ativa.
a) Transistor como Amplificador b) Circuito de Polarização sem a fonte de sinal

JEB Direta
• Depleção reduzida (diodo
em condução) ( VBE ~ 0,7V )
JCB Reversa
• Depleção aumentada
Fluxo de Correntes no TJB
• Se bateria VBE = 0.7V, o diodo Emissor-base conduz através da injeção de elétrons
do Emissor para a Base.
• Sendo a Base estreita e pouco dopada uma pequena parte destes elétrons se
recombinam com as lacunas majoritárias na Base.
• A maior parte do elétrons vindo do Emissor são acelerados pelo potencial positivo
na junção reversa no coletor e pelo potencial positivo externo da Bateria VCB.
• Assim, grande parte dos elétrons atravessam a base e a junção JCB e são
“acelerados para o” ou “coletados no” Coletor.
• A corrente de Emissor IE é portanto a porção de elétrons injetados mais a porção de
lacunas da Base para o Emissor.
• A corrente de Base IB é a porção de lacunas que deixam a base em direção do
Emissor e a porção de lacunas que se recombinam com elétrons.
• A corrente de Coletor IC se constitui dos elétrons que atravessam a base e a junção
reversa JCB.
Corrente de Coletor
• IC é praticamente a corrente do diodo polarizado diretamente em JEB
Corrente de Base
• IB é praticamente uma parcela muito pequena de IC (pouca recombinação e baixa
dopagem) é muito grande ( 100 a 500)
Corrente de Emissor
• IE é sempre a soma de IC e IB e é poucas vezes maior que IC.
Outras relações de correntes no TJB.
Utilizamos então um multímetro comum na escala OHMS x10 ou OHMS x1 e
procedemos conforme a seguinte sequência.
1. Meça a resistência entre os terminais do transistor, dois a dois, invertendo a posição
da ponta de prova. Os dois terminais em que a resistência for alta nos dois sentidos
já permite identificar o coletor e o emissor. Isso significa que, o terminal que
sobrou é com certeza a base.
Medida da resistência entre os terminais, dois a dois.

2. Coloque a ponta de prova vermelha no terminal identificado como base.
A ponta de prova preta será então conectada a qualquer um dos outros dois terminais.
Se a resistência lida for alta (algumas dezenas ou centenas de milhares de ohms ou
mesmo megaohms) é porque o transistor é PNP. Se for baixa, menor do que 10
kiloohm, é porque o transistor é NPN.
Verificação se o transistor é NPN ou PNP.

3. Passamos agora a identificar os terminais de coletor e emissor, já que conhecemos o
terminal de base. Se o transistor for NPN, coloque a ponta de prova vermelha na base.
Se for PNP, coloque a ponta de prova preta na base. A seguir, meça com a outra a ponta
a resistência nos dois terminais restante, anotando os valores. A resistência entre a base
e o emissor será um pouco mais baixa do que a resistência entre base e coletor. Essa
resistência poderá ficar entre algumas centenas de ohms e alguns milhares de ohms,
para os transistores comuns. A figura 3 mostra o procedimento.
Identificação do coletor e do emissor do transistor.

• Se nessas duas últimas provas, onde deveríamos encontrar resistências baixas, forem
encontradas resistências altas é sinal que o transistor se encontra aberto.
• Se forem encontradas resistências muito baixas, onde deveriam ser encontrados

valores altos, é sinal que o transistor se encontra em curto.
• Também pode ocorrer que os valores lidos não coincidam de modo algum com os
esperados nesse teste. Nesse caso, o componente não é transistor bipolar comum.
Pode ser um FET, um SCR, um regulador de tensão ou qualquer outro componente
eletrônico.
• Esse teste se aplica a transistores NPN e PNP de pequena potência, baixa frequência
ou RF, média potência, comutadores, média e alta potência e Darlingtons.
Reguladores de Tensão
Os reguladores de tensão são componentes, geralmente composto de semicondutores,
como diodos e circuitos integrados, e sua finalidade é manter a tensão de saída do
circuito. Sua principal função é manter a tensão gerada pelo gerador na faixa exigida
pela bateria ou pelo sistema de alimentação.
Em geral, um regulador de tensão funciona monitorando a tensão em um circuito e
ajustando a saída do dispositivo para manter a tensão em um determinado intervalo.
Existem vários tipos diferentes de reguladores de tensão disponíveis, cada um com
suas próprias características e aplicações específicas.
Absolute Maximum Ratings
Electrical Characteristics (MC7818)
(Refer to test circuit ,0°C < TJ < 125°C, IO = 500mA, VI =27V, CI= 0.33µF, CO=0.1µF, unless otherwise specified)
Em geral, um regulador de tensão funciona monitorando a tensão em um circuito e
ajustando a saída do dispositivo para manter a tensão em um determinado intervalo.
Figura – Símbolo
simplificado do
mosfet, Fonte:
Sedra
Basicamente é considerado como um componente com três terminais, gate (G), drain
(D) e source (S), que atua como uma chave eletrônica.
Modos de operação do MOSFET
O MOSFET pode operar em 3 modos: corte, triodo e saturação.. Define-se:
• Vgs: tensão entre a gate e source;
• Vth: tensão de threshold (limiar) de condução do componente;
• Vds: tensão entre dreno e source.
Modos de operação do MOSFET
O MOSFET pode operar em 3 modos: corte, triodo e saturação.. Define-se:
• Vgs: tensão entre a gate e source;
• Vth: tensão de threshold (limiar) de condução do componente;
• Vds: tensão entre dreno e source.
Analisando o Datasheet dos MOSFETs
Como estudo de caso pode-se considerar o BSC120N03MS G, um mosfet de 30V, canal N, PG-
TDSON-8.
Semicondutores
Os semicondutores são geralmente cristais sólidos compostos por átomos em uma rede
ordenada. A estrutura atômica influencia suas propriedades elétricas.
Figura - Estrutura cúbica do diamante na qual se cristaliza o Si e o Ge

Banda de Energia: Os elétrons em um semicondutor ocupam diferentes níveis de
energia, ou "bandas". A banda de valência contém elétrons ligados, enquanto a banda
de condução permite a movimentação de elétrons. A "banda proibida" ou "gap" é a
diferença de energia entre essas bandas.
Tipo de Semicondutor: Os semicondutores podem ser classificados em dois tipos: tipo
N e tipo P, dependendo do tipo de impurezas adicionadas ao material. Impurezas tipo N
adicionam elétrons extra, enquanto impurezas tipo P adicionam "lacunas" onde os
elétrons estão ausentes.
Dopagem: A dopagem é o processo de introduzir impurezas controladas em um
material semicondutor para alterar suas propriedades elétricas. Isso é fundamental para
a criação de regiões com excesso de elétrons (tipo N) ou excesso de lacunas (tipo P).
Junção PN: A junção PN é a interface entre um material semicondutor tipo P e um tipo
N. Ela é fundamental para a criação de dispositivos como diodos e transistores.
Diodo
Um diodo é um componente eletrônico que permite a passagem da corrente elétrica
somente em um sentido.
Uma analogia simples que podemos fazer é comparar um diodo a uma válvula que só
deixa a água fluir em um sentido, ou seja, o diodo faz a mesma coisa com a corrente
elétrica. Isso fica bem exemplificado na imagem abaixo:
Diodo semicondutor é um elemento ou componente eletrônico composto de um cristal
semicondutor de silício ou germânio numa película cristalina cujas faces opostas são
dopadas por diferentes materiais durante sua formação, o que causa a polarização de
cada uma das extremidades.
Simbologia do Diodo
Diodo de germânio 1N60

Polarização do Diodo
Curva Característica do Diodo
Região de polarização direta:
Na medida em que aumentamos a tensão nos terminais do diodo à partir do zero volt,
temos o surgimento de uma corrente entre os terminais. O diodo está polarizado
positivamente e está conduzindo (Região de polarização direta). Observe que, até mais
ou menos 0.7V, a corrente que passa pelo diodo ainda é relativamente pequena. A partir
daí, temos uma crescente muito forte. Essa é a tensão mínima que é necessária “pagar”
para que o diodo passe a conduzir.
Região de polarização reversa:
Veja que, para qualquer valor negativo de VD, -10, -20, etc., teremos uma pequena
corrente de cerca de 0.3µA. Num diodo ideal - teórico e perfeito - ela não existiria.
Entretanto, em um diodo real, comercial, ela existe e é chamada corrente de fuga. Ela é
tão pequena que para a maioria dos casos pode ser considerada nula e assim, podemos
dizer que o diodo, quando polarizado negativamente, não deixa passar corrente entre os
seus terminais.
Como identificar qual terminal é catodo e qual é anodo?
Uma forma de se identificar catodo e anodo nos terminais dos diodos é observando um
traço fino presente em seu corpo, o terminal que está mais próximo desse traço será o
catodo e outro o mais distante o anodo
Polos nos Terminais de um Diodo

Verificação com Multímetro Digital
Para fazer a verificação utilizando o multímetro digital, deve se escolher a escala que
contém um diodo.
Em seguida, é necessário colocar as pontas de prova do multímetro nos terminais do

diodo. Caso apareça valor finito na tela do multímetro, polarização direta, o terminal
do diodo que está ligado a ponta de prova vermelha será o anodo e o conectado com a
ponta de prova preta será o catodo.
Em seguida, é necessário colocar as pontas de prova do multímetro nos terminais do
diodo. Caso apareça valor finito na tela do multímetro, polarização direta, o terminal
do diodo que está ligado a ponta de prova vermelha será o anodo e o conectado com a
ponta de prova preta será o catodo.
Caso contrário a polarização será inversa e o multímetro não lerá valor de resistência.
Ou seja, o catodo está conectado no terminal vermelho e o anodo no terminal comum.
Verificação com Multímetro Analógico
Coloque o aparelho para medir resistência na escala Rx1 e conecte as pontas de prova
em cada terminal do semicondutor.
01 - Circuitos Limitadores (clipper): limitador negativo
Diodos podem ser usados para ceifar porções de um sinal de tensão (acima ou abaixo
de certos níveis).
02 - Circuitos Limitadores (clipper): limitador positivo
Diodos podem ser usados para ceifar porções de um sinal de tensão (acima ou abaixo
de certos níveis).
03 - Circuito limitador simples, positivo e com fonte de tensão:
04 - Limitador duplo: ceifamento superior e inferior
05 - Circuitos limitadores: Limitador positivo com múltiplos diodos
Circuito limitador duplo com diodo convencional Circuito limitador duplo com diodo zenner:
06 - Detector de pico (em vazio):

O detector de pico gera um valor DC igual ao pico do sinal de entrada.
Dispositivos Optoeletrônicos Básicos
O campo moderno da optoeletrônica é extremamente vasto, abrangendo o

estudo dos dispositivos cujo funcionamento envolve fenômenos ópticos e
elétricos, como os diversos tipos de células fotossensíveis, geradores de luz,
moduladores, displays, etc. Nos restringiremos ao estudo dos dispositivos
emissores e detectores de luz.
Dispositivos Emissores:
• Estes dispositivos transformam a energia elétrica em energia luminosa.
• Emitem luz ao serem ativados pela energia elétrica. Nesta classe estão os diodos
LED (Light Emitter Diode) e os LASER (Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation).
Dispositivos Detectores:
• Estes dispositivos geram um pequeno sinal elétrico ao serem iluminados,
• transformando, assim, a energia luminosa em energia elétrica.
Diodo Emissor de Luz (LIGHT EMMITING DIODE - LED)
• O LED diodo é um componente que apresenta uma junção PN, semelhante a um
diodo, que emite luz visível ou radiação perto do infravermelho quando diretamente
polarizado.
Os LEDs de luz visível emitem em comprimentos de onda bastante definidos, tais
como azul, amarelo, vermelho, laranja, verde, etc.
Os LEDs são componentes cuja intensidade luminosa depende da corrente que circula
pelos mesmos. Geralmente a corrente para a polarização de um LED deve ficar na
faixa de 3 mA a 40 mA.
Foto Diodo
• O foto-diodo é um diodo de junção construido de forma especial, de modo a
possibilitar a utilização da luz como fator determinante no controle da corrente
elétrica.
• Quando a junção é inversamente polarizada, na ausência de luz incidente na mesma,
a corrente é praticamente nula. O número de portadores dessa junção, e com ele a
corrente elétrica, aumenta com o aumento da intensidade luminosa no cristal.
• O funcionamento do foto-diodo baseia-se no fato de que os fótons que se chocam
com a junção produzem pares de elétron-lacuna, por cederem sua energia,
facilitando a corrente elétrica.
• O feixe de luz incidente na junção tem efeito semelhante ao da corrente de base em
um transistor convencional, Quando a luz incide exatamente na junção, a resposta
do foto-diodo é maior, reduzindo-se rapidamente de cada lado da junção, à medida
que se afasta dela
• Os foto-diodos respondem muito rapidamente às variações de luz. Respostas a
centenas de megahertz são possíveis, possibilitando as mais diversas aplicações para
esse componente. Verifica-se a aplicação de foto-diodos nos foto-acopladores,
circuitos digitais, controles remotos, etc.
FOTOTRANSISTORES
Todos os transistores são componentes que são sensíveis à luz.
Os fototransistores são projetados para explorar essa propriedade de sensibilidade a
luz dos transistores.
Transistores Bipolares.
Um transistor apresenta três terminais. No entanto, um fototransistor pode apresentar
apenas dois terminais (coletor e emissor). A base é que será sensível à luz. O símbolo
de um fototransistor é semelhante ao de um transistor, sendo que a diferença são as
setas apontando para a base, mostrando que a mesma é sensível à luz.
Transistor Fototransistor
Display de Sete Segmentos
• Os equipamentos digitais, no geral, precisam exibir informações para o usuário em
um formato que seja inteligível – normalmente números ou letras. Uma das formas
mais simples para a apresentação de dados nestes formatos é o uso de um
componente denominado Display de LEDs de 7 segmentos, ou simplesmente
display de sete segmentos.
• Com esse componente, é possível formar os caracteres decimais de 0 a 9,
hexadecimais de A a F, e algumas letras do alfabeto latino.
• O display é formado pelo arranjo de LEDs (diodos emissores de luz) em um
invólucro apropriado, acessíveis individualmente, que formam os segmentos (cada
LED é um segmento), que podem ser controlados (acesos ou apagados) de modo a
formar o caractere desejado.
• Com esse componente, é possível formar os caracteres decimais de 0 a 9,
hexadecimais de A a F, e algumas letras do alfabeto latino.
• O display é formado pelo arranjo de LEDs (diodos emissores de luz) em um
invólucro apropriado, acessíveis individualmente, que formam os segmentos (cada
LED é um segmento), que podem ser controlados (acesos ou apagados) de modo a
formar o caractere desejado.
OPTOACOPLADORES
• O Optoacoplador é um componente eletrônico bastante utilizado em estruturas onde
se deseja um isolamento total de sinal entre a entrada e a saída.
• Em diversas aplicações o terra da entrada não é o mesmo terra da saída. Daí a
necessidade de uso de optoacopladores.
• Um optoacoplador bem simples é mostrado na figura abaixo. Verifica-se a presença
do diodo emissor de luz (pinos 2 e 3) e do fototransistor (entre pinos 8 e 5).
• Assim, por exemplo, o circuito de entrada poderia ter o terra no pino 3 do circuito
integrado e o circuito de saída teria o terra no pino 5, com isolamento total.
Circuito integrado contendo um optoacoplador.

Diodo Zener
• O diodo zener que também é conhecido como diodo regulador de tensão, recebe este
nome em referência ao físico americano Clarence Melvin Zener.
• Ele foi o primeiro a descrever que o mecanismo de ruptura de isoladores elétricos
são um tipo de diodo, que diferentemente da maioria das aplicações para os diodos
que operam na região de condução, o zener opera sempre polarizado reversamente.
Diodo zener – Funcionamento
Para que possamos compreender como funciona o diodo de zener, é preciso entender
sobre a sua curva característica, como podemos ver na imagem abaixo:
• Como podemos observar, enquanto a tensão reversa está menor do que a tensão de
ruptura, nada de diferente acontece, caracterizando um diodo convencional.
• Porém, quando a tensão reversa se aproxima de um valor que depende do diodo que
está sendo analisado, este diodo conduz e passa corrente elétrica por ele, sendo que
esta corrente só é limitada pelo valor de resistências externas.
• Quando trabalhamos com o diodo zener, devemos levar em consideração alguns
parâmetros como por exemplo, a sua tensão de regulagem, a corrente mínima e a
corrente máxima de operação.
• A tensão de regulagem do diodo zener é a tensão que permanecerá praticamente
constante durante todo o tempo em que o diodo estiver em operação.
• A corrente mínima é a capaz de garantir com que o diodo zener esteja operando
corretamente, ou seja, valores abaixo da corrente mínima fazem com que o
componente não tenha a capacidade de entregar a sua principal característica, que é
regulador de tensão.
• A corrente máxima do diodo zener é o valor máximo de corrente que o diodo zener
pode suportar, e este valor de corrente não poderá ser ultrapassado. Caso isto
aconteça, o componente será danificado.
• Abaixo temos uma tabela com os valores padrão de tensão para diodos zener, sendo
uma tabela para diodos zener de até 500mW e a outra para diodos zener de no
máximo 1,3W.
Regulador Zener
• Um regulador zener é um dos reguladores de tensão mais simples, composto por um
resistor e um diodo zener. Este regulador, no entanto, possui uma grande
desvantagem: o consumo é constante e não depende da corrente de carga. Veja na
imagem abaixo o circuito regulador zener.
• A tensão de saída deste regulador é igual a tensão zener VZ do diodo. A diferença
entre a tensão de saída e a tensão de entrada do regulador é aplicada sobre o resistor
R.
• Para manter sua tensão zener nominal o diodo precisa de uma corrente de
polarização mínima IZmin. Portanto a corrente no resistor R precisa ser a soma da
corrente mínima de polarização do diodo e a corrente máxima da carga.
IRmin = IZmin + ILmax
• Escolhemos R para que com a tensão de entrada mínima VIN = VINmin ele seja
capaz de fornecer a corrente IRmin.
R < (VINmin – VZ) / IRmin
• Para dimensionar a potência dos dois componentes precisamos da corrente máxima
do resistor IRmax.
IRmax = (VINmin – VZ) / R
• Para que os componentes não sejam degradados pelo calor, a potência nominal do
resistor e do diodo zener precisam ser maior que a potência dissipada neles. A
potência dissipada no resistor e a potência dissipada no diodo são dadas pelas
equações abaixo.
PR = R * IR^2
PZ = VZ * IR
• Para o dimensionamento de potência precisamos considerar o pior caso, ou seja, o
caso que nos dá a maior potência dissipada nos componentes. Para o resistor a maior
potência ocorre quando a tensão de entrada é máxima VIN = VINmax. Para o diodo
a maior potência ocorre quando a tensão de entrada é máxima VIN = VINmax e a
carga está desconectada IL = 0, que nos dá IZ = IR = IRmax.
PR > R * IRmax^2
PZ > VZ * IRmax
Retificador de meia onda
No semiciclo positivo o diodo está polarizado diretamente e permite a passagem de
corrente. Já no semiciclo negativo o diodo está polarizado reversamente e bloqueia a
passagem de corrente.
Dessa forma a tensão se mantém praticamente a mesma da fonte no semiciclo positivo

e no semiciclo negativo ela fica zerada.
Retificador Onda Completa:
Um retificador de onda completa ou um retificador em ponte é equivalente a dois
retificadores de meia onda voltados um de costas para o outro, com um retificador
controlando o primeiro semiciclo e o outro o semiciclo alternado.
Retificador com Filtro Capacitivo:
• Usando-se um capacitor em paralelo com a carga, tem-se o efeito de manter a tensão
na carga próximo ao valor de pico por mais tempo.
• Quando a tensão do sinal cai, o capacitor começa a se descarregar, de modo que a
tensão nos terminais da carga é superior à tensão vinda da fonte.
• O diodo retificador entra em corte, até que a tensão vinda da fonte supere
novamente a tensão no capacitor.
• Quanto maior a constante RC, maior o tempo de queda da tensão do capacitor, e por
conseguinte a tensão na carga é mantida bem próxima do valor de pico da tensão
vinda da fonte.
• A Figura a seguir mostra o novo formato de onda da tensão na carga vo, com
capacitor de filtro, para um retificador de meia-onda. A diferença entre o valor de
pico da senóide e o menor valor de tensão do capacitor é denominado ripple.
• No retificador de onda completa a ponte, a rigor, a tensão de pico na carga será a
tensão de pico da fonte subtraída de duas quedas de tensão provocadas pelos diodos
retificadores que atuam em cada ciclo. Considerando VD0 como a queda de tensão
de cada diodo, Vo como a tensão de pico na carga e Vp como o valor de pico na
fonte, tem-se:
A tensão de ripple, para o retificador de onda completa, é dada por:
• onde Vr é a tensão de ripple, Vo é a tensão de pico na carga e f é a freqüência da

fonte. Esta equação é resultado da combinação da equação exponencial de tensão do
capacitor com a equação acima, e aproximando a exponencial e-t/RC por Taylor.
Amplificador Operacional como Comparador:
• Um circuito de grande utilidade, disponível na forma integrada, apresentando
características que permitem sua utilização numa infinidade de projetos é o
comparador de tensão.
• Um comparador de tensão mais é do que um amplificador operacional que possui
um ganho muito alto e que pode operar normalmente com uma fonte de alimentação
simples.
• Temos basicamente duas formas de utilizar um comparador, as quais determinam o
tipo de saída obtida.
• Na primeira maneira, mostrada na figura à seguir, ligamos a entrada inversora do
comparador a um par de resistores cujos valores determinarão a tensão de referência
naquela entrada.
• Se usarmos dois resistores de mesmo valor, por exemplo, a tensão de referência será
metade da tensão de alimentação ou Vcc/2.
• Para outras relações de valores, por exemplo, usando R1 e R2 quaisquer, a tensão de
referência será dada por:
• Vref = Vcc (R1/R1 + R2)
• Outra possibilidade de se fixar a tensão de referência é com o uso de um diodo
zener, conforme mostra a figura à seguir.
• Na outra entrada do comparador, aplicamos a tensão a ser comparada, ou seja, a
tensão de entrada.
• Se esta tensão for menor do que a tensão de referência, a saída do comparador
apresentará uma tensão muito próxima de 0 V.
• Se esta tensão for maior que a tensão de referência, as saída do comparador irá ao
nível alto, ou seja, apresentará uma tensão muito próxima da tensão de alimentação.
Multivibradores com Circuitos Integrados 555:
São circuitos que podem variar sua saída para dois estados distintos. São suas
características principais:
• amplitude do sinal oscilante bem definidas;
• ganho de malha muito elevado;
• onda quadrada na saída.
• trabalham sempre nas regiões de corte e saturação do dispositivo, diferente dos
outros osciladores que trabalharão em sua região ativa.
Multivibradores Biestáveis:
• Apresenta dois estados estáveis;
• Estímulo de gatilho é necessário para o a troca de estados;
• A troca dos estado ocorre pelo disparo do gatilho
Multivibradores Astáveis
• Não apresenta estado estável;
• Não existe a necessidade de disparo de gatilho;
• Os estados variam constantemente, gerando um sinal oscilante na
• saída.
O circuito integrado 555 é um dispositivo fabricado para aplicações gerais de
temporização
- Alimentação: na faixa de +5V até +18V e corrente: até 200 mA;
• Função stand-by: consumo dos componentes internos do dispositivo fica na faixa de
10 mA.
• Permitindo o comando direto de dispositivos de maior potência, tais como relés,
lâmpadas, entre outros.
O circuito integrado 555 é um dispositivo fabricado para aplicações gerais de
temporização
- Alimentação: na faixa de +5V até +18V e corrente: até 200 mA;
• Função stand-by: consumo dos componentes internos do dispositivo fica na faixa de
10 mA.
• Permitindo o comando direto de dispositivos de maior potência, tais como relés,
lâmpadas, entre outros.
Circuito Integrado 555 - Monoestável
• Disparo no pino 2 efetuado pela chave b – tensão inferior a 1/3 de Vcc.

• Saída: nível lógico Alto.
• Capacitor C: carrega até um valor superior a 2/3 Vcc. Transistor de descarga é
acionado, descarregando o Capacitor C.
• Saída: nível lógico Baixo.
Simulação
Circuito Integrado 555 - Astável
• Nos pino 2 e 6 – tensão inferior a 1/3 e 2/3 de Vcc.

• Saída: nível lógico Alto.
• Transistor de descarga é cortado.
• Capacitor C: Carrega até um valor superior a 1/3 e 2/3 Vcc.
• Transistor de descarga é acionado, descarregando o Capacitor C até 1/3 de Vcc.
• Saída: nível lógico Baixo.
Simulação
Circuito Integrado 555 - Biestável

Disparo no pino 2 e 6 efetuado pela chave b – tensão inferior a 1/3 e 2/3 de Vcc.
Saída: nível lógico Alto.
Transistor de Descarga: Cortado.
Capacitor C: Carrega a um valor até Vcc.
Disparo no pino 2 e 6 efetuado pela chave b – tensão superior a 1/3 e 2/3 de Vcc.
Saída: nível lógico Baixo.
Transistor de Descarga: Saturado.
Capacitor C: Descarrega até 0V.
Simulação
ELETRÔNICA DIGITAL

Unidade Curricular: Eletrônica Digital
Eletrônica Digital
Números Binários
• O sistema binário ou base 2, é um sistema de numeração posicional em que todas as
quantidades se representam com base em dois números.
Eletrônica Digital
Símbolos da base Binária: 0 1
• Cada posição tem um peso em relação à potência de base dois.
• A primeira posição à direita tem potência igual à zero, portanto 2^0 = 1;
• A segunda posição tem potência igual à um, portanto 2^1 = 2;
• A terceira posição tem potência igual à dois, portanto 2^2 = 4;
...
Posição 5 Posição 4 Posição 3 Posição 2 Posição 1
2 4= 16 2 3= 8 2 2= 4 2 1= 2 2 0= 1
Eletrônica Digital
Cada número é formado por duas opções de valor para cada posição. Isso significa que o
sistema de numeração binário é posicional.
Eletrônica Digital
Números Decimais
O sistema de numeração decimal é uma padronização matemática que utiliza os
algarismos de 0 a 9 associados a potências de 10 para representar os números. Dizemos
que o sistema de numeração decimal é posicional, pois a localização de cada algarismo
determina seu significado.
O sistema de numeração decimal utiliza os algarismos de 0 a 9 para escrever todos os
números:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Eletrônica Digital
Cada número é formado por um encadeamento específico e ordenado desses
algarismos. Isso significa que o sistema de numeração decimal é posicional, ou seja,
que a localização de cada algarismo estabelece seu valor.
Eletrônica Digital
Um exemplo disso são os números 12 e 21: ambos são formados pelos mesmos
algarismos (1 e 2), porém seus significados são distintos, uma vez que a posição de
cada algarismo é diferente nos dois casos.
Em um número, o valor de cada algarismo está relacionado a uma potência de base 10.
Observe que podemos fatorar os números 12 e 21 da seguinte maneira:
Eletrônica Digital
Números Hexadecimais
• Trata-se de um sistema de numeração posicional que representa os números em base
16, sendo assim, utilizando 16 símbolos. Este sistema utiliza os símbolos 0, 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7, 8 e 9 do sistema decimal, além das letras A, B, C, D, E e F.
• A nomenclatura "hexadecimal" é usada devido aos termos "hexa" que significa "6" e
"deci" que representa "10", portanto indicando a base 16. Cada número hexa
significa quatro bits de dados binários.
Eletrônica Digital
Conversão de decimal para hexadecimal
Para converter um número decimal em hexadecimal realiza-se a divisão sucessiva por
16 (base do sistema hexadecimal), semelhante à conversão de decimal para binário.
Por exemplo, vamos converter o número 438 em hexadecimal:
Eletrônica Digital
Portas Lógicas
• Circuitos lógicos digitais representam o estado binário de um sistema através de
expressões lógicas.
• Para analisar e projetar circuitos lógicos, é necessário ter um método capaz de
descrever as decisões tomadas por esses circuitos.
• Expressões lógicas descrevem relacionamentos entre as saídas dos circuitos lógicos
(decisões) e suas entradas (circunstâncias).
Eletrônica Digital
Portas Lógicas
• Circuitos lógicos digitais representam o estado binário de um sistema através de
expressões lógicas.
• Portas lógicas são dispositivos que trabalham com um ou mais sinais de entrada e os
transformam em um único sinal de saída. São elas: AND, NOT, NAND, OR, NOR,
XOR, XNOR.
• Expressões lógicas descrevem relacionamentos entre as saídas dos circuitos lógicos
(decisões) e suas entradas (circunstâncias).
Eletrônica Digital
Tabela Verdade
• Tabela verdade é um instrumento utilizado no estudo da álgebra booleana. Seu uso
facilita a visualização do valor lógico de uma proposição ou de um sistema.
• Ela consiste em uma tabela com colunas correspondentes a cada entrada e a cada
saída e linhas preenchidas por todas as combinações possíveis das entradas e as
respectivas saídas geradas pelo sistema ou proposição.
Eletrônica Digital
Porta AND
Este dispositivo gera um sinal de saída em nível alto quando ambos os sinais de
entrada estão em nível alto. Caso contrário, a saída terá nível lógico baixo. Possui a
seguinte tabela verdade:
É utilizado o seguinte símbolo para referenciá-la:

Eletrônica Digital
Porta OR
Este dispositivo gera um sinal de saída em nível alto quando um dos ou ambos sinais
de entrada estão em nível alto. Caso contrário, a saída terá nível lógico baixo. Possui a

Eletrônica Digital
Porta NOT
Esta porta lógica inverte o sinal de entrada. Possui a seguinte tabela verdade:

Eletrônica Digital
Porta NOT
Esta porta lógica inverte o sinal de entrada. Possui a seguinte tabela verdade:

Eletrônica Digital
Porta NAND
Esta porta apresenta a operação inversa da porta AND. Sua saída fica em nível lógico
alto quando ao menos uma de suas entradas está em nível baixo. Possui a seguinte
tabela verdade:

Eletrônica Digital
Porta NOR
Este dispositivo apresenta a operação inversa da porta OR. Ou seja, sua saída fica em
nível lógico alto quando suas entradas são ambas iguais ao nível lógico baixo. Possui a

Eletrônica Digital
Porta XOR
Sua saída será um nível lógico alto se e somente se as entradas forem diferentes. Ou
seja, uma em nível lógico alto e outra em nível lógico baixo. Possui a seguinte tabela
verdade:

Eletrônica Digital
Porta XNOR
Sua saída será um nível lógico alto se e somente as entradas forem iguais. Caso o
contrário, irá resultar em uma saída de sinal lógico baixo. Possui a seguinte tabela
verdade:

Eletrônica Digital
AND OR NOT NAND
IC 7408 IC 7432 IC 7404 IC 7400
NOR XOR XNOR
IC 7402 IC 7486 IC 74266

Eletrônica Digital
Circuitos Lógicos
• Circuitos lógicos são componentes fundamentais da eletrônica digital, usados para
processar informações de maneira binária, ou seja, em estados de "0" e "1".
• Eles formam a base para a construção de sistemas computacionais, desde simples
calculadoras até complexos computadores.
Eletrônica Digital
Um exemplo básico seria a seguinte situação: Temos 7 entradas feitas por alavancas,
das quais irão representar, cada uma, um número de 1 a 7. As alavancas serão
numeradas de 1 a 7 e teremos que fazer a lógica para converter o número pressionado
para um número binário, representado por LED’s. Se o LED estiver acesso,
representará o número 1 e se tiver apagado o numero 0, em binário.
Eletrônica Digital
A tabela de conversão de números decimais para binário que vamos utilizar é esta:
Eletrônica Digital
Seguindo esta lógica, vamos colocar cada número decimal representado por uma
alavanca, tendo então 7 entradas. Iremos colocar cada bit do número binário como uma
saída, tendo 3 saídas .
Os bits são a composição do número em binário, visto que o bit menos significativo é o
da direita e o mais significativo é o da esquerda.
Eletrônica Digital
Então, para esta lógica, somente uma entrada poderá ser acionada por vez, acionando
uma ou mais saídas.
Quando acionarmos a alavanca 1, teremos que acender o primeiro Bit da saída, no caso
o Bit 0, pois na conversão vimos que 1 em decimal é igual a 0 0 1 em binário.
Quando acionarmos a alavanca 2, teremos o Bit 1 acesso, pois 2 em decimal é dado por
0 1 0 em binário. Ao acionarmos a alavanca 3, os Bits 1 e 0 serão acionados, e assim
por diante, seguindo a tabela.
Eletrônica Digital
Vamos analisar a tabela olhando as saídas separadamente. Temos 3 saídas, uma pra
cada bit, e iremos começar pelo bit 0. Se analisarmos com cuidado, perceberemos que
o bit 0 é acionado quando qualquer número ímpar for acionado, no caso temos que se
acionarmos a alavanca 1 OU 3 OU 5 OU 7 o bit 0 será acionado .
Eletrônica Digital
Este, pela síntese, teremos 3 portas OU conectadas uma atrás da outra, visto que,
matematicamente temos que a ordem dos fatores em uma soma simples não altera o
resultado. Logo se somarmos a entrada 1 e 3 e a saída desta soma nos somarmos com a
entrada 5, teremos (1+3) + 5 que é igual a 1 + 3 + 5.
Eletrônica Digital
Circuito Lógico
Eletrônica Digital
A montagem deste circuito, usando apenas um CI OR, será a seguinte:
Eletrônica Digital
Eletrônica Digital
Leis Fundamentais e Propriedades da Álgebra Booleana
As leis da álgebra Booleana dizem respeito ao espaço Booleano (isto é., valores que
uma variável pode assumir) e operações elementares deste espaço. Já as propriedades
podem ser deduzidas a partir das definições das operações.
Sejam A e B duas variáveis Booleanas. Então, o espaço Booleano é definido:
se A≠0, então A=1;
se A ≠ 1, então A=0.
Eletrônica Digital
As operações elementares deste espaço são operação OU, operação E e
Complementação, dadas anteriormente. As propriedades da álgebra Booleana são as
seguintes.
Da adição lógica:
(1) A+ 0 = A
(2) A+1 = 1
(3) A + A = A
_
(4) A+ A = 1
Eletrônica Digital
Da multiplicação lógica:
(5) A. 0 = 0
(6) A.1 = A
(7) A. A = A
_
(8) A. A = 0
Da complementação:
_
_
(9) A = A
Eletrônica Digital
Comutatividade:
(10) A + B = B+ A
(11) A× B = B× A
Associatividade:
(12) A +(B+ C) =(A+ B)+ C= (A+ C)+ B
(13) A× (B× C) = (A ×B) × C= (A× C)×B
Eletrônica Digital
Distributiva (da multiplicação em relação à adição):
(14) A× (B+ C) = A ×B+ A ×C
Eletrônica Digital
Teoremas de De Morgan
O primeiro teorema de De Morgan diz que a complementação de um produto (lógico)
equivale à soma (lógica) das negações de cada variável do referido produto. Sob a
forma de equação, teríamos:
________ _ _ _
A× B×C ×... = A + B + C+... (2.1)
Eletrônica Digital
O segundo teorema é o dual ( i.e., o espelho) do primeiro, ou seja, a complementação
de uma soma (lógica) equivale ao produto das negações individuais das variáveis:
A + B + C +... = A . B . C .... (2.2)
__________ _ _ _
Particularizando os teoremas de De Morgan para duas variáveis, temos:
A . B = A_ + B_ (2.3)
____
A + B = A_× B_(2.4)
____
Eletrônica Digital
Simplificação Algébrica
• A redução do número de operações é obtida mediante a eliminação de literais da
expressão, aplicando-se as propriedades da álgebra Booleana.
• Um literal é uma variável negada ou uma variável não negada.
• O processo de redução de literais (ou de redução de operações, equivalentemente) é
denominado simplificação.
Eletrônica Digital
• Para exemplificar os passos básicos para a simplificação algébrica (literal) de
expressões Booleanas, tomemos a expressão canônica, em soma de produtos, para a
função F:
(E1)
Eletrônica Digital
• O primeiro passo é identificar pares de mintermos que se diferenciam por apenas
um literal, a fim de aplicar a propriedade (14).
• Os mintermos ABC e ABC, por exemplo, possuem os mesmos literais, exceto pela
variável C: no primeiro, o literal é C, enquanto no segundo, o literal é C. Então, com
o uso da propriedade (14), pode-se fatorar esses dois mintermos, obtendo-se:
(E2)
Eletrônica Digital
• Pela propriedade (4), tem-se que C + C=1. Então, substituindo em E2, segue:
(E3)
• E pela propriedade (6), A B ×1 = A B. Substituindo em E3, obtém-se:

(E4)
Eletrônica Digital
• Assim, pela manipulação algébrica, obtivemos uma expressão em soma de produtos
que é simplificada em relação a sua expressão em soma de produtos na forma
canônica, pois o número de operações e também de literais foram reduzidos
(compare E4 com E1).
(E1)
(E4)
Eletrônica Digital
• Assim, pela manipulação algébrica, obtivemos uma expressão em soma de produtos
que é simplificada em relação a sua expressão em soma de produtos na forma
canônica, pois o número de operações e também de literais foram reduzidos
(compare E4 com E1).
Eletrônica Digital
Simplificação de Funções Booleanas usando Mapas de Karnaugh
• É um método de simplificação baseado na identificação visual de grupos de
mintermos passíveis de serem simplificados. No entanto, para que se possa
identificar tais grupos, é necessário que os mintermos sejam dispostos de maneira
mais conveniente
Eletrônica Digital
• Observando a ordem com que os mintermos de uma função Booleana qualquer
(com, por exemplo, 3 variáveis) aparecem na tabela verdade, vemos que, se
trocarmos o 3° mintermo com o 4° e trocarmos também o 7° mintermo com o 8°,
obteremos uma nova ordem, na qual quaisquer dois mintermos adjacentes são
passíveis de simplificação.
• É interessante notar também que o 1° mintermo pode ser simplificado com o 5°, o
2° mintermo pode ser simplificado com o 6° e assim por diante.
Eletrônica Digital
Eletrônica Digital
• Então, usando o novo ordenamento e re-arranjando os mintermos em duas linhas,
temos a seguinte tabela:
Eletrônica Digital
• Repare que nessa nova tabela, quaisquer dois mintermos adjacentes (na horizontal
ou na vertical) são passíveis de serem simplificados, pois só se diferenciam de uma
variável.
• É importante ressaltar que esse conceito de adjacência não está restrito aos limites
da tabela, uma vez que os elementos extremos de uma mesma linha (ou de uma
mesma coluna) também são simplificáveis.
• Isto implica que a tabela de adjacências de mintermos da figura 2.11 pode e deve ser
encarada como uma figura geométrica tridimensional do tipo “toróide” (ou uma
“rosquinha”).
Eletrônica Digital
Simplificações possíveis entre os mintermos de uma função de 3 variáveis.
É importante ressaltar que o conceito de adjacência é aplicável na horizontal e na vertical,

mas nunca na diagonal. Por exemplo, observe que m0 e m5 não são adjacentes, pois não
estão nem na mesma linha, nem na mesma coluna.
Eletrônica Digital
Exemplo 2.3: simplificar a função F, cuja tabela verdade encontra-se no item
2.5.2. O primeiro passo é construir uma tabela para F, usando a nova disposição
dos mintermos.
Eletrônica Digital
• Após, deve-se identificar todos os grupos de mintermos-1 adjacentes entre si.
• Cada grupo de mintermos-1 originará um produto, conforme indicado na
figura 213.
• A equação em soma de produtos simplificada será o OU entre os produtos
encontrados:
Eletrônica Digital
Contadores:
• Registradores são conjuntos de flip-flops usados para armazenar dados.
Contadores são circuitos sequenciais que geram uma sequência de valores
binários em resposta a um pulso de clock.
• Eles são fundamentais em aplicações de contagem e temporização.
Eletrônica Digital
Para os contadores, temos então diversas classificações que levam este fator e outros
em conta como, por exemplo:
a) Classificação quanto ao sincronismo:
• Os contadores podem ser ASSÍNCRONOS, quando existe o sinal de clock aplicado
apenas ao primeiro estágio. Os estágios seguintes utilizam como sinal de
sincronismo a saída de cada estágio anterior. Os contadores também podem ser
SÍNCRONOS ou SINCRONIZADOS quando existe um sinal de clock único
externo, que é aplicado a todos os estágios ao mesmo tempo.
Eletrônica Digital
b) Classificação quanto ao modo de contagem
• Os contadores podem ser PROGRESSIVOS ou CRESCENTES quando contam
numa sequência de números crescentes, ou seja, dos valores mais baixos para os
mais altos como (1,2,3,4...). Estes contadores também são conhecidos pelo termo
inglês UP COUNTERS.
• Os contadores podem ser REGRESSIVOS ou DECRESCENTES quando a contagem
é feita dos valores mais altos para os mais baixos como (4,3,2,1...). Esses contadores
também são conhecidos pelo termo inglês DOWN COUNTERS.
Eletrônica Digital
Contadores assíncronos
Conforme explicamos, neste tipo de contador, o sinal de clock é aplicado apenas ao
primeiro estágio, ficando os demais sincronizados pelos estágios anteriores.
Eletrônica Digital
Usamos três estágios ou três flip-flops ligados de tal forma que a saída Q do primeiro
serve de clock para o segundo, e a saída Q do segundo serve de clock para o terceiro, e
assim por diante, tantos quantos sejam os bits que sejam necessários para representar o
número contado.
Eletrônica Digital
Contagem programada
Conforme vimos, os ciclos de contagem dos circuitos dados como exemplos no item
anterior são sempre potências de 2, ou seja, são circuitos que contam até 2, 4, 8, 16, 32,
etc.
* Podemos usar a entrada CLEAR para reiniciar a contagem (zerando-a) quando ela
chegar ao valor desejado. Por exemplo, podemos reiniciar a contagem depois do 5, ou
seja, no 6, se quisermos um contador que conte de 0 a 5, ou seja, que tenha 6 estados de
saída, conforme mostra a tabela verdade dada a seguir:
Eletrônica Digital
No sexto pulso, que corresponde ao estado, 110 o circuito vai a um estado que ativa a
entrada CLEAR e leva todos os flip-flops a serem ressetados.
Para este circuito a solução é simples. Veja que a situação em que devemos ter a volta a
zero da contagem e, portanto, a ativação da linha CLR (clear) ocorre com uma única
combinação de sinais: QA e QB no nível alto.
Eletrônica Digital
Contadores síncronos
Sincronizar a contagem por um clock único, aplicado a todos os estágios, não é apenas
uma necessidade dos circuitos mais complexos, mas também os eu envolve lógica mais
elaborada, principalmente os usados em informática, automação e instrumentação.
Eletrônica Digital
Para mostrar como isso pode ser feito vamos tomar como exemplo o circuito da figura:
Eletrônica Digital
• Este circuito utiliza flip-flops tipo J-K ligados de uma forma denominada
PARALLEL CARRY.
• O termo "carry" se refere ao "vai um" ou "transporta" e é muito usado, sendo
mantido o original em inglês na maioria da documentação de eletrônica digital em
português.
• Nesta forma de ligação, J e K do primeiro flip-flop são mantidas no nível alto com a
ajuda de um resistor ligado ao positivo da alimentação (Vcc). Desta forma, o
primeiro flip-flop muda de estado a cada pulso de clock.
Eletrônica Digital
• No entanto, J do segundo flip-flop está ligado à saída Q do primeiro. Isso significa
que o segundo flip-flop só mudará de estado quando o primeiro flip-flop for
ressetado, ou seja, a cada dois pulsos de clock.
• Da mesma forma, com o uso de uma porta AND o terceiro flip-flop só vai mudar de
estado quando as saídas Q do primeiro e segundo flip-flop forem ao nível 1, ou seja,
a cada 4 pulsos de clock.
Eletrônica Digital
Registradores
- Um registrador é um circuito digital formado por n flip-flops, de modo a poder
armazenar simultaneamente (e de maneira independente) n bits.
- Diferentes tipos de registradores:
• Reg. de armazenamento
• Reg. de deslocamento
Eletrônica Digital
Exemplo de registrador de 4 bit paralelo.
Eletrônica Digital
Exemplo de registrador de 4 bit com carga controlada.
Eletrônica Digital
Registradores de Deslocamento (shift registers)
O Deslocamento (shift) consiste em deslocar o conteúdo de um flip-flop para o
seu adjacente.
A operação pode se dar da esquerda para a direita (deslocamento à direita) ou da
direita para a esquerda (deslocamento à esquerda)
Eletrônica Digital
Registradores de Deslocamento (shift registers)
ELETRÔNICA DE POTÊNCIA

Unidade Curricular: Eletrônica de Potência
Eletrônica de Potência
• A eletrônica de potência trata das aplicações de dispositivos semicondutores de
potência, como tiristores e transistores, na conversão e no controle de energia
elétrica em níveis altos de potência aplicados à indústria.
• Essa conversão é normalmente de AC para DC ou vice-versa, enquanto os
parâmetros controlados são tensão, corrente e frequência.
• Portanto, a eletrônica de potência pode ser considerada uma tecnologia
interdisciplinar que envolve três campos básicos: a potência, a eletrônica e o
controle.
Definições:
• Eletrônica de Potência é a tecnologia associada com conversão eficiente, controle e
condicionamento de potência elétrica através de interruptores estáticos de uma fonte
disponível na entrada numa saída desejada;
• O uso de chaves semicondutoras frente às chaves convencionais (relés, contatores,
etc) se torna vantajoso se levarmos em conta fatores como a ausência de partes
móveis, maiores possibilidades de controle, tamanho reduzido e baixo custo de
manutenção.
• Dessa forma, os circuitos que utilizam esta tecnologia são menos suscetíveis a
acidentes que ocorrem por exemplo quando motores são desligados e há ocorrência
de arcos elétricos, estes circuitos são também mais tolerantes em relação à sujeira
pois as partes responsáveis pelo chaveamento não ficam expostas e não há
problemas de oxidação nos contatos como ocorre em relés e contatores por exemplo.
Objetivo maior:
• Busca da máxima eficiência
• Entende-se que Eletrônica de Potência é uma área da Engenharia Elétrica que tem a
finalidade de estudar e construir conversores de potência visando o controle de energia
elétrica.
Princípio:
• Os circuitos em eletrônica de potência são denominados não lineares, pois utilizam os
semicondutores como chaves, ligadas ou desligadas.
Aplicações da Eletrônica de Potência
• A transferência de potência elétrica de uma fonte para uma carga pode ser controlada
pela variação da tensão de alimentação (com o uso de um transformador variável) ou
pela inserção de um regulador (como uma chave).
• Os dispositivos semicondutores utilizados como chaves têm a vantagem do porte
pequeno, do custo baixo, da eficiência e da utilização para o controle automático da
potência.
• A aplicação de dispositivos semicondutores em sistemas elétricos de potência vem
crescendo incessantemente. Os dispositivos como diodo de potência, transistor de
potência, SCR, TRIAC, IGBT etc, são usados como elementos de chaveamento e
controle de fornecimento de energia de máquinas e motores elétricos.
• Dentre as aplicações cotidianas mais comuns se destaca o controle microprocessado
de potência.
Divisão da eletrônica de potência
Conversores CA-CC:
• Denominados de retificadores: convertem a tensão alternada da rede de energia
elétrica em uma tensão contínua;
Conversores CC-CC:
• Denominados de choppers: convertem tensão contínua em
tensão contínua;
Conversores CC-CA:
• Denominados de inversores: convertem tensão contínua emalternada, muito usados
em acionamento;
Conversores CA-CA:
• Denominados de choppers CA: convertem a tensão alternada da rede de energia
elétrica em tensão alternada estabilizada, por exemplo.
DIAC
Um DIAC é um comutador semicondutor bidirecional ou de onda completa que pode
ser ligado nas polaridades direta e reversa.
DIAC: FUNCIONAMENTO
• Projetos de circuitos eletrônicos que incorporam DIACs usam o fato de que um
DIAC só conduz corrente após uma certa tensão de ruptura ter sido excedida (VBO).
• Quando a tensão de ruptura do DIAC ocorre, a resistência do componente diminui

abruptamente e isso leva a uma queda acentuada na queda de tensão entre o DIAC e
o VF.
• Há um aumento correspondente na corrente. Isso pode ser visto claramente na
característica I/V para o dispositivo abaixo.
• O DIAC permanecerá em seu estado condutor até que o fluxo de corrente através
dele caia abaixo de um valor específico conhecido como corrente de retenção.
Quando a corrente cai abaixo da corrente de retenção, o DIAC volta para sua alta
resistência ou estado não condutor.
DIAC: ESTRUTURA
• O DIAC pode ser fabricado como uma estrutura de duas ou cinco camadas – a
diferença entre os dois dispositivos é relativamente pequena na prática.
Esta estrutura pode ser considerada como dois diodos break-over conectados de trás
para frente (cinco camadas).
DIAC: APLICAÇÕES
Um dos principais usos de DIACs em projetos de circuitos eletrônicos que utilizam
TRIACs. Os TRIACs não disparam simetricamente como resultado de pequenas
diferenças entre as duas metades do dispositivo.
O disparo não simétrico e as formas de onda resultantes dão origem à geração de

harmônicos indesejados – quanto menos simétrica a forma de onda, maior o nível de
geração de harmônicos.
• DIACs são um componente eletrônico amplamente utilizado. A principal aplicação
dos DIACs é para uso em conjunto com os TRIACs para equalizar suas
características de comutação.
• Ao equalizar as características de comutação desses TRIACs, o nível de harmônicos
gerado ao comutar sinais CA pode ser reduzido.
Folha de Dados
TRANSISTOR UNIJUNÇÃO (TUJ)
• O transistor unijunção difere do transistor bipolar, quanto à construção e quanto à
função. Com relação à função, enquanto o transistor bipolar atua como amplificador
de corrente basicamente, o transistor unijunção atua como interruptor acionado por
tensão.
• Em vista disso, o unijunção é ideal para aplicação que envolve o disparo de circuitos
ou a geração de formas onda, ou seja, como gerador de sinais de baixa frequência.
• Com relação a sua construção, o unijunção difere do bipolar pelo fato de que,
enquanto que o transistor comum apresenta três pedaços de material semicondutor
formando duas junções, o unijunção é formado por um único pedaço de material
semicondutor (silício) do tipo N, tendo um terminal simples de ligação em cada
extremo e um terceiro contacto central feito numa região, do tipo P.
• A região do tipo P é produzida por difusão no próprio pedaço de material principal
de silício, conforme mostra a figura:
• O símbolo do TBJ em circuitos usa uma seta no terminal de Emissor e esta seta
aponta o sentido de corrente neste terminal.
• No NPN a corrente convencional sai pelo Emissor e no caso do PNP a corrente entra
pelo Emissor.
Fluxo de Correntes no TBJ
• Se bateria VBE = 0.7V, o diodo Emissor-base conduz através da injeção de
• elétrons do Emissor para a Base.
• Sendo a Base estreita e pouco dopada uma pequena parte destes elétrons se
recombinam com as lacunas majoritárias na Base.
• A maior parte do elétrons vindo do Emissor são acelerados pelo potencial positivo na
junção reversa no coletor e pelo potencial positivo externo da Bateria VCB.
• Assim, grande parte dos elétrons atravessam a base e a junção JCB e são “acelerados
para o” ou “coletados no” Coletor.
• Emissor e a porção de lacunas que se recombinam com elétrons.
reversa JCB.
• Assim, grande parte dos elétrons atravessam a base e a junção JCB e são “acelerados
para o” ou “coletados no” Coletor.
• Emissor e a porção de lacunas que se recombinam com elétrons.
reversa JCB.
Correntes no TBJ
- Corrente de Coletor
• IC é praticamente a corrente do diodo polarizado diretamente em JEB
- Corrente de Base
• IB é praticamente uma parcela muito pequena de IC (pouca recombinação e baixa
dopagem) é muito grande ( 100 a 500)
Corrente de Emissor
• IE é sempre a soma de IC e IB e é poucas vezes maior que IC.
Outras relações de correntes no TBJ
Características de Entrada – Saída Base-Comum
Eletrônica de
Potência
Dados típicos de catálogos
(Datasheet)
Teste de TBJ com Ohmímetro (Junção Base-Emissor)
Teste de TBJ com Ohmímetro (Junção Base-Coletor)
Teste de TBJ com Multímetro Digital Alguns modelos contem um testador interno
Além de indicar o estado do Transistor pode-se ler o valor do ganho b (ou hfe ) no
display digital
Transistor Bipolar com Porta Isolada (IGTB)
Os IGBTs têm três terminais, assim como os MOSFETs de porta única e os transistores
bipolares, mas internamente eles consistem em quatro camadas de semicondutores do
tipo P e N alternados.
O dispositivo é unidirecional, ao contrário de um MOSFET de potência que é
bidirecional e, embora a estrutura de um IGBT pareça ser a mesma de um tiristor com
uma porta MOS, a ação do tiristor é suprimida e ocorre apenas a ação do transistor.
Estrutura Física
A estrutura física real do IGBT compreende quatro camadas e, embora a estrutura exata
usada mude entre um fabricante e outro, ou mesmo entre diferentes linhas do mesmo
fabricante, os princípios básicos serão mantidos. A região N+ ao redor do emissor não
está presente em todos esses dispositivos semicondutores, conforme detalhado abaixo
na seção que descreve os diferentes tipos de IGBT
Estrutura Física
Observando as características da saída do dispositivo semicondutor IGBT, pode-se
considerar três regiões diferentes para sua operação, dependendo da tensão do emissor
de porta, V GE
V GE = 0: Nesta região, o dispositivo semicondutor está em seu estado “OFF” e
nenhuma corrente flui entre o coletor e o emissor.
0 < V GE < limiar: Conforme V GE começa a subir, uma pequena corrente de fuga é
observada, mas o dispositivo ainda não está em seu estado de condução.
V GE > limiar: Uma vez que a tensão limite é atingida, o dispositivo começa a
conduzir com o dispositivo semicondutor em sua região ativa. A corrente que pode fluir
através do dispositivo é uma função da tensão coletor-emissor.
Datasheet
Conversores CC/CC
• Conversores CC-CC são sistemas formados por semicondutores de potência
operando como interruptores, e por elementos passivos, normalmente indutores e
capacitores que tem por função controlar o fluxo de potência de uma fonte de
entrada para uma fonte de saída.
A figura à seguir mostra-se o diagrama elétrico e a forma de onda da tensão de saída de
um conversor CC-CC básico.
O intervalo de comutação é definido como:
Fs é a freqüência de comutação. Esta freqüência tende a ser a mais alta possível,
diminuindo assim o volume dos elementos magnéticos e capacitivos do conversor.
A razão entre o intervalo de comutação (Ts) e o intervalo de condução do interruptor S
(Ton) é definido por razão cíclica e dada por:
A tensão média na saída deste conversor é calculada por:
• O intervalo de comutação é definido como:
• Fs é a freqüência de comutação. Esta freqüência tende a ser a mais alta possível,

diminuindo assim o volume dos elementos magnéticos e capacitivos do conversor. A
razão entre o intervalo de comutação (Ts) e o intervalo de condução do interruptor S
(Ton) é definido por razão cíclica e dada por:
• A tensão média na saída deste conversor é calculada por:
• A tensão média na saída deste conversor é calculada por:
• Usando Ton = DTs tem-se:
Vo = DVi
• A relação entre a tensão de saída e a tensão de entrada é definida por ganho estático
do conversor e dada então por:
• Pelo gráfico mostrado na Figura 2 pode-se notar que a variação da tensão de saída
com a razão cíclica é linear.
Conversor Buck
• O conversor Buck é um conversor abaixador de tensão, caracterizado por ter entrada
em tensão e saída em corrente. A figura abaixo mostra o diagrama elétrico do
conversor Buck.
As etapas de funcionamento do conversor Buck são descritas a seguir.
1ª Etapa (0, DTs): S está conduzindo. A corrente circula por Lo e pela saída. Nesta
etapa Vi fornece energia para a saída e para a magnetização do indutor Lo.
2ª Etapa (DTs, (1-D)Ts): S está bloqueado. No instante de abertura de S o diodo D

entra em condução. A energia do indutor é transferida para a carga, isto é, o indutor é
desmagnetizado.
A forma de onda da tensão Vab é mostrada na Figura a seguir.
Como a tensão média sobre o indutor deve ser nula, então:

Na figura a seguir é mostrada a variação da tensão de saída em função da razão cíclica
para o conversor Buck.
As principais formas de onda do conversor Buck são mostradas a seguir
O conversor Buck pode operar em três modos de operação:
1º - Condução Contínua: a corrente em Lo não se anula durante um período de
comutação;
2º - Condução Descontínua: a corrente em Lo se anula a cada período de comutação;
3º - Condução Crítica: a corrente em Lo está no limiar de se anular a cada período de
comutação.
As principais características do conversor Buck são:
• Pode apenas diminuir a tensão na saída;
• A corrente de saída tem boa qualidade;
• A corrente na entrada é descontínua.
Conversor Boost
• O conversor Boost é um conversor elevador de tensão, caracterizado por ter entrada
em corrente e saída em tensão. A figura a seguir mostra o diagrama elétrico do
conversor Boost.
As etapas de funcionamento do conversor Boost são descritas a seguir.
1ª Etapa (0, DTs): S está conduzindo. O indutor L é magnetizado. A fonte Vi fornece
energia ao indutor.
2ª Etapa (DTs, (1-D)Ts): S está bloqueado. O diodo D entra em condução. A fonte Vi e

o indutor L fornecem energia à saída. A tensão na carga aumenta.
A forma de onda da tensão sobre o indutor é mostrada na figura a seguir:

para o conversor Boost.
As principais formas de onda do conversor Boost são mostradas na figura a seguir:
As principais características do conversor Boost são:
• Pode apenas aumentar a tensão na saída;
• A corrente de saída é descontínua;
• A corrente na entrada tem boa qualidade.
Conversor Buck-Boost
• O conversor Buck-Boost é um conversor que pode operar como abaixador ou
elevador de tensão, caracterizado por ter entrada em tensão e saída em tensão. Na
figura a seguir é mostrado o diagrama elétrico do conversor Buck-Boost.
As etapas de funcionamento do conversor Buck-Boost são descritas a seguir.
1ª Etapa (0, DTs): S está conduzindo. A fonte Vi fornece energia para a magnetização
do indutor L.
2ª Etapa (DTs, (1-D)Ts): S está bloqueado. A energia do indutor L é transferida

através do diodo D para a saída. O indutor L é desmagnetizado.
A forma de onda da tensão sobre o indutor é mostrada na figura a seguir:

para o conversor Buck-Boost.
As principais formas de onda do conversor Buck-Boost são mostradas na figura à
seguir:
Conversores CA-CC
• Conhecidos como retificadores, esse conversor recebe tensão alternada e fornece
tensão contínua, podem ser monofásicos, trifásicos ou n-fásicos.
• Entre as suas aplicações podem ser citadas a soldagem elétrica, o interfaceamento de
sistemas de energia alternativa com energia elétrica, o acionamento a velocidades
ajustáveis e outros.
Conversores CA-CC
• Um circuito retificador no qual a meia parte do ciclo positiva ou negativa de AC é
convertida em DC é definida como o retificador de meia onda.
• Se o meio ciclo positivo for considerado, o meio ciclo negativo da fonte será
bloqueado ou se o ciclo negativo da fonte for considerado nesse caso, o ciclo
positivo será bloqueado.
Retificador em Meia Onda Trifásico
Retificador em Meia Onda Trifásico– Aplicação
• Os retificadores trifásicos são bastante utilizados em aplicações industriais no mundo
moderno, seja para carregadores de baterias, para acionamentos de cargas CC como
ferros de solda.
• Para obter tensões de saídas com valores eficazes ajustáveis, utiliza-se dentre outros
dispositivos os tiristores . Estes possuem vantagem com relação aos diodos, pois
permitem tensões de saída controladas variando-se os ângulos de disparo, que é feito
aplicando-se um pulso de curta duração em seu gate
Retificador Onda Completa Trifásico
• O circuito retificador de onda completa tem o mesmo princípio de funcionamento do
retificador de meia onda, a diferença operacional é que o retificador de onda
completa aproveita também o ciclo negativo da tensão de entrada, convertendo essa
tensão em tensão positiva para a carga, diferentemente do retificador de meia onda,
em que essa tensão é perdida.
• Tensão média na carga:
• Corrente média nos diodos:
• Corrente eficaz nos diodos:
• Tensão de pico reversa nos diodos:

Retificador Onda Completa Trifásico - Aplicação
• A aplicação específica de um retificador trifásico de onda completa dependerá do
projeto e das necessidades da carga.
• É importante dimensionar adequadamente o retificador e considerar a qualidade da
tensão de saída para garantir que atenda aos requisitos do sistema.
Acionamentos eletroeletrônicos industriais

ACIONAMENTOS
ELETROELETRÔNICOS
INDUSTRIAIS

Unidade Curricular: Acionamentos Eletroeletrônicos Industriais
Acionamentos Eletroeletrônicos Industriais
Potência em CA
• Para quantificar a potência instantânea de um circuito CA, iremos considerar um
caso geral de uma associação arbitrária de componentes de circuito sob excitação
senoidal, em que a tensão e a corrente nos terminais do circuito sejam:
• Em que Vm e Im são as amplitudes (também chamadas de valores de pico) e θv e θi
são, respectivamente, os ângulos de fase da tensão e da corrente.
• Logo, a potência instantânea absorvida pelo circuito é:

• Para entender como a potência é absorvida, vamos aplicar a identidade
trigonométrica:
• Assim teremos a potência definida como:

• Isso mostra que a potência instantânea é formada por duas partes: uma parte
constante (ou seja, independente do tempo) em que seu valor depende da diferença
de fase entre a tensão e a corrente, e uma parte com uma função senoidal de
frequência 2ω, que é o dobro da frequência angular da tensão ou da corrente.
• Por variar com o tempo, a potência instantânea é difícil de ser medida. Então, a
potência média é mais conveniente de ser utilizada.
• A potência média (watts) é a média da potência instantânea ao longo de um período.
• Substituindo o p(t) encontrado, temos:
• Logo, o segundo termo desaparece e a potência média será dada por:

• A potência elétrica é a taxa de energia elétrica fornecida ou consumida em um
circuito elétrico. É essa informação que nos dá noção do quanto aquele equipamento
está convertendo energia para realizar a sua função..
• A potência elétrica se divide em três. Potência aparente (S), medida em VA (volt-
ampère), é a potência total disponibilizada (seja por geradores, transformadores,
etc.), a potência ativa é que gera Trabalho e a potência reativa, responsável pela
criação de campos elétricos e magnéticos.
• Potência Aparente: é toda a potência disponibilizada pela concessionária de energia
para a instalação. Ela é medida em VA (volt-ampere).
• Potência Ativa: é a parte da potência aparente que é convertida em trabalho, ou seja,

a parte que de fato é utilizada para gerar movimento, luz ou qualquer outro tipo de
trabalho. Ela é medida em Watts (W).
• Potência Reativa: é a parte da potência aparente que não gera nenhum trabalho.
Normalmente, ela é utilizada na manutenção de campos eletromagnéticos nas
estruturas das cargas indutivas, como os motores de indução. Ela é medida em VAr
(volt-ampere reativo).
P = S . cos(ϕ)
Q = S . sen(ϕ)
Fator de potência : cos(ϕ) = P/S
• O Fator de Potência é a razão matemática entre a Potência Ativa e a Potência
Aparente. Esse fator quantifica o aproveitamento da rede ou equipamento no quesito
realização de trabalho em função da potência total que ali foi aplicada.
• A Resolução Normativa Nº 414/201, da Agência Nacional de Energia Elétrica

(ANEEL), responsável por padronizar todo o consumo de energia elétrica define que
o Fator de Potência deve ter no mínimo 0,92.
Correção do Fator de Potência:
• Uma vez definido o fator de potência (cosφ1) da instalação e o fator de potência a ser
obtido (cosφ2), é possível calcular a potência reativa do banco de capacitor

necessárias para corrigir o fator de potência através da equação apresentada abaixo:
∆Q = Q1- Q2
Reatância Capacitiva:
1
𝑋𝑐=
2 π 𝑓𝐶
Potência Reativa:
𝑉2
Δ 𝑄=
𝑋𝑐
Cálculo do Banco de Capacitores para realizar Correção do Fator de Potência:

Motor de Indução Trifásico (Assíncrono)
• Os motores elétricos são máquinas que possuem a capacidade de converter a energia
elétrica em energia mecânica.
• Os motores combinam as vantagens da energia elétrica com o baixo custo, facilidade
de transporte, limpeza e simplicidade no comando.
• Os motores de indução possuem uma construção aparentemente simples e seus
custos são reduzidos, como por exemplo manutenção, fabricação e montagem, além
de fácil adaptação às cargas de diversos tipos.
• Um motor trifásico é um tipo de motor robusto que não requer um comutador. A
maioria dos motores assíncronos trifásicos tem uma carga balanceada.
• Para um motor assíncrono trifásico, ele pode ser iniciado de diferentes formas:
estrela-triângulo, com inversor de frequência, por resistores de estator ou por
resistores de rotor.
• O motor de indução é composto por um rotor e um estator, no qual estão localizadas
as bobinas indutoras. As bobinas indutoras são trifásicas e estão 120º defasadas entre
si.
• O motor assíncrono é baseado nas correntes induzidas no rotor a partir do campo
magnético do estator; é por isso que é chamada de máquina de indução.
Máquinas de Corrente Contínua
• Uma máquina é de corrente contínua quando em todos os seus terminais as
grandezas que a caracterizam (tensões e correntes ) são unidirecionais.
• Os motores de corrente contínua (motor CC) são máquinas de corrente contínua
(MCC), isto é, funcionam tanto como motores quanto geradores de energia elétrica.
Como o próprio nome indica, os motores CC são acionados por uma fonte de
corrente contínua.
Composição do Motor de Corrente Contínua: enrolamento de armadura, enrolamento
de campo, comutador e as escovas, onde:
• Enrolamento de armadura: é localizado na parte girante do motor de corrente
contínua (rotor), que é responsável por produzir o torque elétrico que o movimenta
quando opera como motor, bem como a tensão de saída quando opera como gerador.
• Enrolamento de campo: é a parte fixa da máquina (estator), responsável por criar o
fluxo magnético que irá atravessar a armadura. Nele é formado os polos magnéticos
norte e sul, criando-se um campo de excitação. Além disso, é importante mencionar
o estator do motor CC também pode ser feito por ímãs permanentes;
• Comutador: tem a função de manter a corrente circulando sempre no mesmo sentido
na armadura. Quando estão operando como gerador, o comutador tem a função de
manter a tensão gerada sempre com a mesma polaridade;
• Escovas: são geralmente feitas de carvão, encarregadas de fazer o contato do
enrolamento de armadura para que se possa injetar energia elétrica no enrolamento.
Quando está funcionando como gerador ela retira a energia elétrica do enrolamento.
Classificação das máquinas de corrente contínua
- Consoante o modo de alimentação do enrolamento indutor, as máquinas de corrente
contínua clássicas são classificadas em:
1. Máquinas de excitação separada ou independente. A máquina é alimentada por

duas fontes de energia separadas. Em funcionamento gerador, o indutor é alimentado
por uma fonte de energia independente, não se utilizando a tensão fornecida pela
própria máquina.
2. Máquinas de excitação derivação. Nesta situação os dois enrolamentos da
máquina encontram-se ligados em paralelo. Em funcionamento motor, só é necessária
uma fonte de energia. Esta fonte de energia alimenta simultaneamente os enrolamentos
do indutor e do induzido. Em funcionamento gerador, parte da energia eléctrica gerada
no induzido é gasta na produção de fluxo no circuito indutor.
3. Máquinas de excitação em série. Nas máquinas de excitação em série, o
enrolamento de excitação é colocado em série com o enrolamento do induzido.
Neste caso é a própria corrente do induzido que vai provocar o fluxo.
O enrolamento de excitação é agora caracterizado por um número de espiras reduzido,
de condutores com secção elevada e que são percorridos por correntes consideráveis
4. Máquinas de excitação composta. As máquinas de excitação composta ou
"compound" dispõem de dois enrolamentos de excitação: um enrolamento série um
enrolamento paralelo.
Os dois enrolamentos de excitação podem ser ligados de modo a que se somem as
respectivas f.m.m. (excitação composta adicional) ou se subtraem (excitação composta
diferencial).
A máquina de excitação composta pode ser constituída com várias relações de
enrolamentos derivação e série.
Dispositivos de proteção, manobra e sinalização:
• Fusíveis • Sinaleiras luminosas e sonoras
• Disjuntores • Relé
• Relé térmico • Contator
• Disjuntor motor • Temporizadores
• Seccionadora • Relé de falta de fase
• Botoeiras com e sem retenção • Relé de sequência de fase
• Chave fim-de-curso • Sensores industriais (indutivo e capacitivo)
Fusíveis
• Fusível é um dispositivo de segurança que tem a função de interromper a passagem
de corrente elétrica no circuito, quando a corrente ultrapassar o limite permitido pelo
fusível, este evita que ocorra um curto-circuito.
• No interior dos fusíveis, há um fio de chumbo ou estanho, cujas dimensões (área
transversal e comprimento) são calculadas para que ele suporte certa corrente
elétrica máxima.
• Caso a corrente elétrica ultrapasse o valor máximo suportado, o fio derrete e o
circuito é interrompido, sem que maiores danos sejam causados aos demais
componentes conectados.
Disjuntor
• Os disjuntores são um sistema de segurança contra sobrecargas elétricas ou curtos-
circuitos, que tem a função de cortar a passagem de corrente elétrica, caso a
intensidade da mesma seja excedida.
• Quando ocorre uma sobrecorrente provocada por uma sobrecarga ou um curto-
circuito, o disjuntor é desligado automaticamente.
Disjuntor Térmico
• O disjuntor térmico funciona pelo princípio da deformação de uma lâmina
bimetálica.
• Quando esta lâmina sofre uma sobrecarga de corrente, a mesma se deforma
diferentemente nos dois metais e então ocorre a deformação, fazendo com que o
contato mecânico abra o circuito elétrico sequente ao disjuntor térmico, efetuando
assim a proteção dos equipamentos elétricos.
Disjuntor Magnético
• O disjuntor magnético funciona baseado no eletromagnetismo.
• Uma variação de corrente elétrica que atravessa as espiras de uma bobina, assim,
gera o campo magnético nesta mesma bobina, que faz com que a chapa metálica do
contato seja atraída, fazendo assim com que o contato abra, ocorrendo então a
proteção da fonte e do circuito elétrico sequente.
Disjuntor Termomagnético
• O disjuntor termomagnético conhecido também como magnetotérmico, é uma
junção do disjuntor térmico e magnético. Este tipo de dispositivo é muito utilizado
em instalações comerciais e residenciais e suas principais funções são:
- Manobra: Abertura e fechamento voluntário do circuito.

- Proteção contra sobrecarga: atua como disjuntor térmico.
- Proteção contra curto-circuito: atua como disjuntor magnético.
Onde usar: O disjuntor termomagnético é usado para a proteção do sistema elétrico
contra curto-circuito e sobreaquecimento gerados por sobrecarga.
Relé Térmico
• O Relé térmico é um dispositivo de proteção que é responsável por proteger os
motores elétricos de possíveis anomalias.
• Quando o motor trava o seu eio ou está trabalhando com muita carga, ele solicita
mais corrente da rede para tentar compensar o peso requerido, deste modo o motor
acaba tendo que trabalhar com especificações que não se enquadram a ele.
Disjuntor Motor
• O Disjuntor motor é considerado em sua base principal como um dispositivo de
proteção em um circuito principal, onde em um único dispositivo podem controlar e
proteger o motor que está empregado no circuito.
Disjuntor Motor - Funcionamento
• Possui um função de proteção e seccionamento, capaz de interromper a passagem de
corrente elétrica quando ocorrer uma sobrecarga.
• O efeito de curto circuito no disjuntor motor é idêntico a qualquer outro disjuntor de
proteção.
Chave Seccionadora
• Uma chave seccionadora é um interruptor de desativação que tem a capacidade e
interromper a energia para um circuito.
• As chaves seccionadoras são empregadas como dispositivos de segurança que
desenergizam circuitos para que as pessoas possam trabalhar com eles de forma
segura.
Chave Seccionadora - Funcionamento
• É um mecanismo de controle e segurança localizado na parte interna e externa do
quadro de energia elétrica e no painel de controle de equipamentos e maquinários.
• Um dispositivo de manobra faz parte do procedimento de segurança, sendo usado
como interruptor de desativação. Ele é muito útil em procedimentos de manutenção
e segurança em torno das redes de distribuição elétrica.
Botoeiras
• Os botões, botoeiras e chaves seletoras fazem parte da interface do usuário com os
acionamentos e funções de uma máquina ou equipamento elétrico.
• As botoeiras têm como função estabelecer ou interromper a passagem de corrente
elétrica de um circuito de comando.
Existem cores padronizadas para os tipos de botões, são elas:
• Os botões preto e verde são utilizados para ligar carga
• O botão vermelho é para desligar ou realizar paradas de emergência
• O botão amarelo é para interromper de um ciclo automático, inverter o sentido,
cancelar operação ou condição perigosa
• Os botões azul e branco são para outras funções que não sejam as citadas acima
Botoeira Funcionamento
• Diferentemente dos interruptores, as botoeiras quando pressionadas, não mantém a
posição depois que a pressão é retirada.
• As botoeiras possuem contatos do tipo Normalmente Aberto (NA) ou Normalmente
fechada (NF), podendo ser agrupados mais de um tipo de contato num mesmo botão.
Botoeira com retenção
• Quando é apertada não tem o retorno para a posição inicial. Para voltar ao estado de
posição inicial deve-se pressioná-lo novamente, ou em outro modelos apertar um
segundo botão que destrava o primeiro.
• Uma desvantagem do uso deste componente é que, no caso de falta de energia no

momento que o circuito estiver em funcionamento, o botão permanecerá comutado
na posição ligado.
Chave Fim de Curso
• Por meio destes detetores de limite são percebidas as posições finais de partes de
máquinas.
• A escolha se dá à partir da carga mecânica, a segurança de acionamento e a precisão
do ponto de comando.
• Normalmente possuem contato NA e NF num mesmo corpo e mesmo acionamento.
Chave Fim de Curso

Chaves fim de curso sem contato
• Em termos de funcionamento, possuem as mesmas atribuições das demais chaves
fim de curso.
• Como vantagem cita-se a desnecessidade de força de acionamento e que se pode
obter altas freqüências de comutação, por exemplo:
- Barreiras fotoelétricas
- Chave de aproximação (eletrônica)
- Chave magnética
• Em termos de funcionamento, possuem as mesmas atribuições das demais chaves
fim de curso.
• Como vantagem cita-se a desnecessidade de força de acionamento e que se pode
obter altas freqüências de comutação, por exemplo:
- Barreiras fotoelétricas
- Chave de aproximação (eletrônica)
- Chave magnética
Sinalizadores
Para a indicação de estados da instalação utilizam-se sinalizadores.
Sinalizadores visuais: Equipamentos de indicação óticos:
• Lâmpadas de sinalização
• Contadores com indicação
• Reles de sinalização
• Indicadores eletrônicos (Indicadores digitais eletrônicos etc.)
Sinalizadores acústicos
• Equipamentos acústicos sensibilizam a audição dos presentes para alertar sobre
alguma mudança de estado do sistema. Podem ser realizados por:
- Buzinas
- Sirenes
- Campainhas
Relés
• Elementos de comutação comparáveis em termos de funcionamento aos contatores
auxiliares.
• Sua construção é, na maioria dos casos, menor, sendo equipa dos com contatos tipo
mola. Para potências de comutação muito pequenas, com interrupção simples (valor
de retenção ate aproximadamente 2 VA).
Relé Auxiliar com Contatos Comutadores

Relés - Funcionamento
• Ao ser conectada uma tensão na bobina, é produzido um campo magnético. A
armadura é atraída pelo núcleo da bobina.
• A armadura está acoplada mecanicamente a determinados grupos de contatos que
abrem ou fecham, quando há atração da armadura pelo núcleo.
• Enquanto a bobina permanece energizada, os contatos mantém sua posição de
acionamento. Desconectada a tensão, os mesmos voltam às posições originais.
Contator de potência
• Elemento mecânico-eletromagnético que tem seus contatos acionados à partir do
acionamento de bobina magnética.
• É utilizado especialmente como elemento de comando, portanto, para o comando de
elementos de trabalho como: Motores elétricos, eletroímãs, etc.
Contatores de potência podem ser equipados com contatos auxiliares

Temporizadores
• Dispositivos que tem as suas bobinas acionadas nos circuitos, mas apresentam um
atraso programável na sua mudança de estado dos seus contatos.
Temporizadores – Funcionamento
• Quando os terminais A1 e A2 da bobina forem alimentados será iniciada a contagem
pré-programada no temporizador. Somente ao final dessa contagem, os contatos NF
(15-16) e NA (15-18) mudarão de estado.
Temporizadores – Funcionamento
• Quando os terminais A1 e A2 da bobina forem alimentados será iniciada a contagem
pré-programada no temporizador. Somente ao final dessa contagem, os contatos NF
(15-16) e NA (15-18) mudarão de estado.
Relé Falta de Fase
• O relé de falta de fase é um dispositivo que "desarma" o contator de comando caso
alguma das fases não apresente a tensão adequada .
• Um motor trifásico continua operando na ausência de uma fase, porém, após algum
tempo de funcionamento, haverá prejuízo na integridade dos enrolamentos de
demais partes deste motor.
• O relé de falta de fase impede esse fenômeno.
Relé de Sequência de Fase
• È necessário que tanto no regime de partida como em regime de trabalho, o motor
trifásico receba a mesma seqüência de fases.
• Quando não for dada a devida atenção a esta condição, poderá ocorrer que, na
partida, o motor gire em um sentido de rotação e, quando passar para o regime de
trabalho, inverta o seu sentido de rotação.
Sensores Industriais (Indutivo e Capacitivo)
• Sensores indutivos usam um campo magnético para detectar objetos.
• Sensores capacitivos usam um campo elétrico.
• Para ser sentido por um sensor indutivo, um objeto deve ser condutor. Isso limita os
alvos adequados aos objetos metálico
Sensores Indutivo - Funcionamento
• Os sensores indutivos são dispositivos capazes de detectar a presença de objetos
metálicos a distâncias curtas.
• COMPOSIÇÃO: Os sensores indutivos são compostos por um núcleo de ferrite,
envolvido por uma bobina. Esse núcleo cria um campo magnético de alta frequência
que identificará quando o metal estiver próximo.
Sensores Capacitivo - Funcionamento
• Sensores capacitivos são dispositivos tecnológicos que recebem e respondem a um
estímulo físico/químico ou sinal.
• O sensor é acionado quando detecta a presença do objeto a uma certa distância.
• O princípio de funcionamento baseia-se na mudança da capacitância da placa
detectora localizada na região denominada sensível.
Acionamentos Elétricos
• Em toda atividade industrial, ações são empregadas no acionamento dos mais
diversos tipos de máquinas e equipamentos, que podem ser classificados nos
seguintes grupos:
- transporte de fluídos incompressíveis e compressíveis,
- processamento de materiais não metálicos e metálicos,
- manipulação de cargas,
- transporte de cargas e de passageiros.
• A carga mecânica exige um dado conjugado mecânico numa dada velocidade que
podem variar ao longo do tempo sem provocar "desconforto" mecânico.
• O motor elétrico deve atender o comportamento da carga causando o menor
"transtorno" possível ao sistema elétrico, com uma preocupação de reduzir perdas
para aumentar a eficiência do conjunto.
• É uma solução de compromisso
• A escolha do motor e de seus dispositivos de partida e parada, mesmo influenciada
por aspectos ambientais, está diretamente relacionado a carga mecânica a ser
acionada e ao impacto dela no sistema elétrico.
• No acionamento das cargas mecânicas os conjugados resistentes e de arraste
precisam ser analisados para evitar problemas operacionais como desgaste, vibração,
aquecimento...
O sistema elétrico
• Tendo em vista os altos custos da energia elétrica, empresas têm a eficiência
energética como grande aliada para poupar eletricidade, otimizar processos e reduzir
seus custos.
• No Brasil, apesar de termos há muito tempo custos elevados com energia elétrica,
muitas empresas trabalham com baixa eficiência.
Tipos de Acionamentos dos dispositivos:
• Acionamento Elétrico;
• Acionamento Eletroeletrônico;
• Acionamento Pneumático;
• Acionamento Hidráulico.
Leitura e Interpretação de Diagramas Elétricos
Diagramas Elétricos
• São uma representação de circuitos elétricos, por meio de um conjunto de símbolos

gráficos, e/ou instalações elétricas (ou apenas partes dela).
• Dessa forma, apenas a partir de um diagrama elétrico, que se elaboram e executam os

projetos.
• Sendo assim, não importa o tipo de intervenção, com um diagrama elétrico em mãos
você saberá exatamente onde e como fazer.
• Diagramas elétricos: seguem padrões e normas. A mais usual é a NBR 5444 (símbolos
gráficos para instalações elétricas prediais), já cancelada, porém ainda muito utilizada.
• Esquemas elétricos: podem utilizar diversas alternativas para explicar a ligação do

circuito. Como por exemplo, imagens, símbolos, desenhos, palavras e outros. Em
outras palavras, pode utilizar o que você quiser para a explicação ficar a mais didática
possível.
Tipos de diagramas elétricos:
Diagrama Funcional
• O diagrama funcional é explicativo, e como o próprio nome diz, funcional!
• Sua principal função é explicar como funcionam os circuitos elétricos e eletrônicos.

Diagrama Unifilar
• O diagrama unifilar é o mais conhecido e o mais utilizado no meio elétrico. Significa

um fio apenas!
• Neste diagrama todos os fios (ou cabos) são representados usando um traço.
Diagrama Multifilar
• Multifilar significa muito fios.
• No diagrama multifilar, a forma de representar é separadamente, e não apenas sobre

um caminho, como no unifilar.
• Cada pontinho preto (como as setas indicam) mostra um caminho. Veja na imagem
abaixo:
Desenho Ttvécnico
Diagrama Trifilar
• Por ser um diagrama mais complexo, as vezes, acaba gerando dúvidas para alguns
profissionais novos na área industrial.
• Por outro lado, os eletricistas da área de comandos elétricos, estão bem acostumados a
utiliza-lo.
• No diagrama trifilar, cada uma das três fases de um sistema elétrico trifásico e suas
respectivas derivações é representada. Lembra muito um diagrama multifilar.
Leitura e
Interpretação de
Leitura e
Interpretação de
Leitura e
Interpretação de
Leitura e
Interpretação de
Leitura e
Interpretação de
Desenho Elétrico Simplificado
Diagrama de Blocos
Representação de Conjuntos de Circuitos ou Funções,
Diagrama Completo –
Representação de Todos os Elementos de um Circuito
Diagrama de Fiação
Diagrama de Fiação
Partida de Motores
• O início do funcionamento de um motor se dá a partir do acionamento de dispositivos
eletromecânicos ou eletroeletrônicos com a finalidade de conexão dos terminais do
motor os sistema de alimentação.
Partida de Motores
Tipos de Partida:
- Partida Direta
- Partida Estrela Triângulo
- Partida Compensada com Autotransformador
- Partida Suavizada com Inversores ou Soft Start
Partida de Motores
Partida Direta
• A partida direta de motor é um procedimento para acionar o motor de corrente
alternada diretamente na rede elétrica, sem intermediários.
• Na partida direta de motor a tensão nominal é aplicada no estator de forma direta em
seus rolamentos.
Partida de Motores
Partida de Motores
Partida Estrela-Triâgulo
• Em instalações industriais utilizamos partida estrela-triângulo como forma de reduzir
os efeitos de partida dos motores elétricos.
• Apenas Motores de Indução Trifásica (MIT) com 6/9/12 terminais e dupla tensão
nominal podem ser utilizados, portanto, o motor deve suportar ligações 220/380V ou
380/660V.
Partida de Motores
Partida de Motores
Partida Compensada com Autotransformador
• Na partida com chave compensadora é utilizado um autotransformador para fornecer
uma tensão reduzida nas bobinas do motor.
• Conhecendo a primeira Lei de Ohm, sabemos que ao diminuir o valor de tensão em
um circuito, o valor de corrente também será diminuído.
Partida de Motores
Partida de Motores
Partida Suavizada com Soft Start
• O Soft-starter é um dispositivo eletrônico utilizado para auxiliar o motor elétrico,

suavizando tanto a sua partida quanto a sua frenagem.
• Ele substitui muito bem outras técnicas usadas para dar partida em um motor, como a
partida direta, a partida estrela-triângulo e a partida compensadora.
Partida de Motores
Partida de Motores
Partida Suavizada com Inversores
• O inversor de frequência é composto por uma ponte de transistores, que geralmente

são os IGBTs (transistores bipolares de porta isolada).
• Ele é um dispositivo mais complexo, pois o sinal da rede é retificado, filtrado e
aplicado na ponte de transistores, que faz a conversão novamente para o sinal
alternado.
Partida de Motores
Partida de Motores
Partida de Motores
Sistema de Linhas Horizontais
Partida de Motores
Sistema de Linhas Horizontais
Sistemas de Coordenadas
Sistema de coordenadas cartesianas
• Este sistema, também conhecido com o sistema ortogonal é amplamente utilizado
para determinar a posição de um ponto (objeto) no espaço de duas dimensões (plano).
• Para localizar um ponto no Plano de Descartes (plano cartesiano) utiliza-se dois eixos
coordenados x e y, dispostos perpendicularmente um ao outro, de forma que a
graduação dos eixos se relacionem entre si, indicando o objeto procurado.
Sistema de Coordenadas
Sistema de coordenadas polares
• O sistema de coordenadas polares é vinculado ao sistema de coordenadas cartesianas
por meio de relações trigonométricas adequadas.
• Tracemos os eixos x e y perpendicularmente um ao outro, o ponto O (origem) será o
polo do sistema e a semirreta OP será eixo polar.
Sistema de coordenadas geográficas
• O sistema de coordenadas é montado a partir de uma esfera em três dimensões, onde

graus de latitude e longitude são utilizados para medir posições no mundo real. A
unidade de medida é o grau e dele derivam os minutos e os segundos (1º = 60’ = 3
600’’). Para converter coordenadas esféricas em planas distorcem-se algumas
propriedades espaciais.
Os sistemas de coordenadas mais utilizados são:
• coordenadas geográficas (baseado em coordenadas geodésicas);
• coordenadas UTM (baseado em coordenadas planas)
• coordenadas geográficas (baseado em coordenadas geodésicas);
- Latitude:
Sul 32º 01' 50'' (trinta e dois graus, um minuto e
cinquenta segundos)
- Longitude
Oeste 52º 05' 52''
(cinquenta e dois graus, cinco minutos e cinquenta
e dois segundos)
• coordenadas UTM (baseado em coordenadas planas)
O Sistema UTM é dividido em 60 Fusos longitudinais com 6º graus de longitude.
Os Fusos ou Zonas UTM, são numerados de "1“ à ''60'' da esquerda para a direita .
Acionamentos e Quadros Elétricos
Disjuntores
Os disjuntores são dispositivos que tem a função de proteger as instalações elétricas,
desligando a energia automaticamente em caso de curtos-circuitos e sobrecargas.
A proteção contra curtos-circuitos é oferecida por uma bobina. Esse arranjo funciona
como um eletroímã: quando ocorre um curto-circuito, a corrente elétrica atinge valores
muito altos, suficientes para criar um campo eletromagnético forte o suficiente para
acionar o mecanismo de desligamento dos contatos.
Já a proteção contra sobrecargas é provida por um elemento bimetálico, composto por
duas lâminas de metais diferentes que ficam sobrepostas.
Quando ocorre uma sobrecarga, esse elemento aquece e dilata, sofrendo uma alteração
na curvatura. Esse movimento dispara o mecanismo de desligamento dos contatos.
Contatores
Contatores são um dos principais componentes na área de comandos elétricos e
eletromecânicos.
Utilizados em acionamentos e em proteção de máquinas elétricas.
Seu uso prioritariamente é em motores, pois seus contatos permitem a comutação de
correntes elevadas acionadas por simples botões e controles remotos.
Fusíveis
Fusíveis são dispositivos de segurança que protegem os circuitos elétricos contra os
danos que podem ser causados por uma sobrecarga de corrente elétrica.
No interior dos fusíveis, há um fio de chumbo ou estanho de dimensões variadas, feito
para suportar um determinado limite de temperatura e, então, derreter, interrompendo o
circuito da corrente elétrica.
Relé Térmico
O Relé térmico é um dispositivo de proteção que é responsável por proteger os motores
elétricos de possíveis anomalias.
Quando o motor trava o seu eixo ou está trabalhando com muita carga, ele solicita mais
corrente da rede para tentar compensar o peso requerido, deste modo o motor tem
aumento de corrente e esta, através dos seus efeitos térmicos sensibiliza o relé térmico.
Motor Elétrico
É um equipamento que transforma energia elétrica em energia mecânica. Assim,
possibilita movimentar máquinas e transmitir rotação para outros componentes. Por
exemplo, eixos, polias e engrenagens.
Dessa forma, é o principal componente de muitos equipamentos industriais.

1. Motor elétrico de corrente alternada (CA)
No motor de corrente alternada um campo magnético é produzido por bobinas
percorridas por correntes elétricas alternadas. Ou seja, há um rotor constituído por um
ímã ou bobina que é alimentado pela corrente elétrica.
Dessa forma, funciona a partir da variação cíclica da corrente elétrica em relação à
intensidade e direção.
1. Motor elétrico de corrente alternada (CA)
No motor de corrente alternada um campo magnético é produzido por bobinas
percorridas por correntes elétricas alternadas. Ou seja, há um rotor constituído por um
ímã ou bobina que é alimentado pela corrente elétrica.
Dessa forma, funciona a partir da variação cíclica da corrente elétrica em relação à
intensidade e direção.
1.1 – Motores Monofásicos
Os motores monofásicos são próprios do âmbito doméstico ou de instalações comerciais
onde não existe acesso à corrente alternada trifásica. Alguns eletrodomésticos como
geladeiras ou lavadoras são acionados por motores monofásicos.
Funcionamento
Geram energia mecânica através da energia elétrica baseando-se no princípio de atração
e repulsão entre um ímã e um núcleo magnético ao que se aplica uma corrente elétrica.
O estator é o que recebe a corrente alternada do exterior e onde estão situadas as

bobinas, por isso que essa parte também se conheça como indutor. No rotor estão
situadas as barras metálicas que funcionam como condutores da eletricidade.
No estator, por ação da corrente monofásica, é gerado um campo magnético que produz
uma força eletromotriz nas barras do rotor. Essas barras estão dispostas em forma de
espiras e, devido ao anteriormente comentado, giram gerando essa energia mecânica para
a qual estão concebidas.
1.2 - Motor de Indução Trifásico (MIT).
De modo geral os motores trifásicos têm aplicações industriais. Contém 6 terminais de
entrada correspondente aos terminais de suas 3 bobinas.
São mais potentes que os motores monofásicos e possuem a podem ser ligados em duas
tensões diferentes com a mudança de ligação dos seus terminais.
Funcionamento
Esse dispositivo é composto por duas partes que funcionam simultaneamente: um rotor
(elemento móvel do motor) e um estator (elemento fixo).
Funciona de forma simples, com o estator conduzindo e transformando a energia elétrica
em mecânica.
Enquanto isso, girando em torno de seu eixo, o rotor gera movimento de rotação e
energia produzida pela força dos campos magnéticos.
1.3 - Motor elétrico de corrente alternada: Síncrono.
Esses motores são utilizados para transformar energia elétrica em mecânica, e ao
contrário também, energia mecânica em elétrica, por isso são motores de uso bastante
comum em hidrelétricas e parques eólicos.
O motor elétrico síncrono é aquele que tem a velocidade do campo girante do estator
idêntica a velocidade de giro do rotor.
1.4 - Motor elétrico de corrente alternada: Assíncrono.
Aqui, somente as bobinas do estator estão energizadas. O movimento do rotor é dado a
partir da indução eletromagnética.
Nessa ocasião, há uma diferença de velocidade entre o campo girante do estator e o
rotor. Os físicos chamam de escorregamento. O rotor gira em uma velocidade mais baixa
que o campo girante do estator.
2. Motor elétrico de corrente contínua (CC).
motor elétrico de corrente contínua cc
A construção desses motores foi pensada para receber energia de uma fonte polarizada,
ou seja, de um sistema onde a energia fornecida percorre um caminho entre entrada e
saída.
Essa corrente elétrica externa alimenta o rotor do motor pelo polo de entrada que conduz
a eletricidade da fonte a um componente que chamamos de comutador, que por sua vez
está conectado a uma armadura.
A armadura é o componente do rotor que percorre a área do campo magnético gerado
pelo estator e se conecta a outro comutador que está ligado ao polo de saída.
Um condutor elétrico energizado gera um campo magnético, que interage com o fluxo
magnético criado pelo estator, criando torque e movimentando o rotor a partir dessa
interação entre as energias de atração e repulsão dos polos magnéticos.
• Série: ligação de rotor e estator em série.
• Paralelo: rotor e estator ligados em paralelo.
• Composto: misto, contendo ambas as características dos motores citados acima.
• Excitação independente: alimentação do rotor e do estator por duas fontes externas
distintas.
3. Motor elétrico Universal (CA e CC).
Esse modelo de propulsor trabalha com as duas formas de corrente elétrica, alternada e
continua.
O motor mais comum no mercado é o motor CC série. Ele tem ligação em série entre o
estator e o rotor. Dessa forma, permite alterar o polo de entrada de energia sem mudar o
sentido de rotação.
Aplicações dos motores elétricos.
É possível combinar os diferentes tipos de características, citados aqui nesse post, em um
projeto para se ter diferentes finalidades no movimento mecânico:
• mais torque e menos rotação,

• mais rotação e menos torque,
• controle de velocidade,
É importante ficar atento a quantidade de polos que o motor tem, pois isso influencia na
quantidade de RPM. Logo, quanto maior o número de polos, menor será as rotações por
minuto, e ao contrario também é valido.
Por exemplo:
2 polos = 3.600 rpm
4 polos = 1.800 rpm
6 polos = 1.200 rpm
É importante ficar atento a quantidade de polos que o motor tem, pois isso influencia na
quantidade de RPM. Logo, quanto maior o número de polos, menor será as rotações por
minuto, e ao contrario também é valido.
Por exemplo:
2 polos = 3.600 rpm
4 polos = 1.800 rpm
6 polos = 1.200 rpm
Principais componentes de um motor elétrico
Princípio de funcionamento do motor elétrico
O funcionamento do motor elétrico parte do princípio do eletromagnetismo: os
condutores situados num campo magnético e atravessados por correntes elétricas sofrem
a ação de uma força mecânica – ou eletroímãs exercem forças de atração ou repulsão
sobre outros materiais magnéticos.
O rotor do motor precisa de um torque (momento) para iniciar o seu giro. Este torque é
normalmente produzido por forças magnéticas desenvolvidas entre seus polos
magnéticos e aqueles do estator.
Forças de atração ou de repulsão puxam ou empurram os polos móveis do mesmo, que

fazem com que este gire mais rapidamente, até que os atritos ou cargas ligadas ao eixo
reduzam o torque resultante ao valor zero.
Após esse ponto, o rotor passa a girar com velocidade angular constante.
Tipos de Ligação:
Os motores de indução podem ser adquiridos com 3, 6, 9 ou 12
terminais externos.
No caso do motor de 6 terminais existem dois tipos de ligação:
Dimensionamento de um Fusível:
O tempo de interrupção de um circuito, em caso de falha, deve ser inferior ao tempo de
deterioração dos condutores e elementos devido ao aumento de temperatura causada pela
falha.
t - Tempo de execução da corrente de curto-circuito (s);

S – Seção transversal dos condutores (mm2��2);
I – Corrente de curto-circuito (A);
k – Constante do condutor (*).
Alguns fabricantes já apresentam gráficos com o tempo de interrupção calculado a partir
de um estado de preaquecimento do fusível. Nesses gráficos as curvas da corrente de
cada fusível são relacionadas ao tempo de interrupção versos a corrente submetida em
valor eficaz (A), como pode ser visto na Figura 05.
de um estado de preaquecimento do fusível.
Nesses gráficos as curvas da corrente de cada fusível são relacionadas ao tempo de
interrupção versos a corrente submetida em valor eficaz (A), como pode ser visto na
figura a seguir .
Dimensionamento de um Disjuntor:
O disjuntor de um circuito será determinado pela carga associada ao mesmo. Em geral, a
corrente sempre será o elemento de referência para a escolha dos elementos de comando
e proteção de um circuito.
Cálculo da corrente nominal de um circuito a partir da carga instalada:
Nem todos os valores de corrente encontrados corresponderão
exatamente o valor de um disjuntor comercializado.
Nesse caso, deve-se escolher o valor imediatamente acima
daquele apresentado no cálculo.
de um estado de preaquecimento do fusível.
Nesses gráficos as curvas da corrente de cada fusível são relacionadas ao tempo de
interrupção versos a corrente submetida em valor eficaz (A), como pode ser visto na
figura a seguir .
Dimensionamento do relé térmico
O relé térmico deve ser dimensionado a fim de atender à corrente de trabalho (Ie). Ele é
fabricado para atender a uma faixa de corrente que pode ser ajustada para o valor da
corrente de trabalho.
Logo, será selecionado um relé que tenha uma faixa que atenda à corrente de trabalho.
Dimensionamento do contator
Os contatores escolhidos deverão atender, entre outros requisitos, à capacidade de
suportar a corrente de trabalho nos seus contatos, ao nível da tensão da bobina, aos
números de contatos e a sua categoria de emprego.
Como regra geral, a corrente nominal do contator deve ser sempre superior a corrente
nominal da carga.:
Ie ≥ In
Para caso onde vai se aplicar o contator no acionamento de motores elétrico, é
interessante verificar o fator de serviço da máquina, que geralmente é 1,15. Nesse caso:
Ie ≥ 1,15xIn
Botoeiras:
• A botoeira é um elemento mais simples de comando.
• Uma vez acionada mecanicamente seu contato NA (normalmente aberto) fecha-se, e
seu contato NF (normalmente fechado) abre-se.
• Assim como no contator, uma mola interna é responsável por deslocar os contatos de
volta à posição original, assim que o acionamento mecânico for retirado.
Botoeiras:
• A botoeira é um elemento mais simples de comando.
• Uma vez acionada mecanicamente seu contato NA (normalmente aberto) fecha-se, e
seu contato NF (normalmente fechado) abre-se.
• Assim como no contator, uma mola interna é responsável por deslocar os contatos de
volta à posição original, assim que o acionamento mecânico for retirado.
Indicadores:
Para a indicação de estados da instalação utilizam-se indicadores.
1 - Indicadores visuais:
Equipamentos de indicação óticos:
• Lâmpadas de sinalização
• Contadores com indicação
• Reles de sinalização
• Indicadores eletrônicos (Indicadores digitais eletrônicos etc.)
2 - Indicadores acústicos:
Associados aos indicadores visuais, estes tornam os sistemas de alerta mais completos e
eficientes.
Equipamentos acústicos
• Buzinas
• Sirenes
• Campainhas
Partida Direta
Partida Direta
Com Reversão
Tipos de Quadros de Comando
• Os Quadros de comando tem como finalidade o comando e proteção de máquinas,
equipamentos ou mesmo de todo um processo industrial.
• O comando das máquinas pode ser manual ou automático.
• Os quadros de comando de pequeno porte podem ser montados em caixas metálicas ou
de plástico, enquanto que os de maior porte, são montados em caixas metálicas
modulares.
Tipos de Quadro de Comando:
• Quadros de comando manual;
• Quadros de comando com chaves de magnéticas;
• Quadros de comando com painéis sinóticos;
• Quadros de comando para automação com Controladores Lógicos Programáveis
(CLP);
• Quadros de instrumentação e controle;
• Caixas de comando à distância.
• Quadros de comando manual;
• Quadros de comando com chaves de magnéticas;
• Quadros de comando com painéis sinóticos;
• Quadros de comando para automação com Controladores Lógicos Programáveis
(CLP);
• Quadros de instrumentação e controle;
• Caixas de comando à distância.
As normas que orientam a construção de painéis elétricos são:
• NBR IEC 60439-1 (Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão), a qual será
substituída definitivamente pela norma NBR IEC 61439-1 até 2021
• NBR IEC 62271-200 (Conjunto de manobra e controle de alta-tensão em invólucro
metálico para tensões acima de 1 kV até e inclusive 52 kV).
• NR-10 (Segurança em instalações e serviços em eletricidade).
• NBR 5410 (Instalações elétricas em baixa tensão)
• NBR 14039 (Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV)
Simbologia de Quadros Elétricos Industriais
• ABNT NBR 5280:1983 trata dos símbolos gráficos referentes às instalações elétricas
industriais mas foi cancelada sem substituição em 2011.
• Mesmo cancelada, essa norma continua sendo muito utilizadas como referência,
devido sua simplicidade e por não existirem outras normas nacionais em vigor.
Diagrama Funcional
• O diagrama funcional é explicativo, e como o próprio nome diz, funcional!
• Sua principal função é explicar como funcionam os circuitos elétricos e eletrônicos.

Lógica dos Contatos Elétricos
• O primeiro dígito representa a numeração sequencial do contato, alguns contatores
possuem até 4 contatos em seu corpo, podendo ainda em alguns modelos ser
encaixado um bloco de contatos auxiliares.
1 - Contato NA essa denominação se deve a abreviatura da função Normalmente Aberto.
(inglês Normaly Open). Os códigos de função para contatos auxiliares NA são 3 e 4, estes
representados sempre no segundo digito.
2 - Contato NF essa denominação se deve a abreviatura da função Normalmente

Fechado. (inglês Normaly Closed). Os códigos de função para contatos auxiliares NF são
1 e 2, estes representados sempre no segundo digito.
3 - Contato Comutador
O contato comutador representa uma função composta ou seja ele vai ter no mesmo
contato uma parte NF e outra parte que é NA, isso possibilita que ao invés de
simplesmente ligar ou desligar um circuito ele possa comutar entre duas partes distintas
do circuitou ou seja selecionar entre uma linha ou outra.
4 – Contatos de Força (Potência)
Os contatos de potência, geralmente são numerados seguindo a lógica de:
• Contatos de Entrada:
- L1, L2, L3 ou 1, 3, 5
• Contatos de Saída
- T1, T2, T3 ou 2, 4, 6
Elaboração de diagramas e montagem de circuitos pertinentes a área industrial
Partida direta de MIT sem reversão

Partida direta de MIT com reversão

Partida direta de MIT em sequência
(Estrela – Triângulo)
Partida de MIT
através de Soft Starter
Acionamento de MIT por inversor de frequência
Servomecanismos
• São definidos como sistemas de controle destinados a um posicionamento que muda
imprevisivelmente a posição de um objeto físico que se quer controlar.
• Quando o valor de destino (posicionamento, velocidade) é programado no programa

de entrada do servomecanismo, este detecta o valor presente (posição, velocidade),
compara estes valores e executa continuamente controles para reduzir essa diferença.
Relé de Segurança
• O relé de segurança é um equipamento que realiza a supervisão de circuitos. Assim,
garante tanto a segurança dos equipamentos e sistema quanto do operador.
• Atende às normas da NR-12. Portanto, é um equipamento relativamente simples
(parece um disjuntor), porém, tem uma função muito importante quando o assunto é
segurança industrial.
Cortina de Luz
• Este equipamento óptico eletrônico é utilizado em máquinas com o principal objetivo
de monitorar um ponto de perigo de operação e interromper seu funcionamento assim
que detectar a presença do dedo, mão, braço ou corpo de uma pessoa através da
interrupção de seus feixes de luz.
Chaves de Intertravamento de Segurança
• Chaves de intertravamento de segurança permitem uma proteção que monitora a
posição de uma guarda ou gate.
• Utilizada para desligar a alimentação, controlar o acesso de pessoas e impedir uma
máquina de partir com a proteção aberta.
Relé de Movimento Zero
• É um dispositivo destinado a segurança, é aplicado no monitoramento do eixo do
motor, onde possui a função de liberar uma porta ou trava (saída relé) apenas quando o
motor estiver realmente com parado, ou seja com movimento zero.
• O sensor indutivo deve ser posicionado próximo ao eixo do motor, afim de possibilitar
a detecção da rotação do eixo.
Botoeiras Eletrônicas de Esforço Zero
• São botões eletrônicos que visam à substituição dos botões mecânicos utilizados
geralmente em máquinas operatrizes.
• Podem ser facilmente instaladas, pois são totalmente compatíveis nos tamanhos
padrões das botoeiras mecânicas, além de possuir os mesmos tipos de contatos com
saída a relé normalmente aberta (NA) ou normalmente fechada (NF), podendo ser
utilizadas em sistemas de simultaneidade.
Pedal de Segurança
• São dispositivos de retenção mecânica, utilizados para travar o martelo de prensas
durante as atividades de manutenção (troca de ferramenta, ajustes, paradas
programadas).
Relé de Sincronismo
• O relé de verificação de sincronismo é empregado para monitorar sincronização de
dois circuitos, impedindo seu paralelismo em condições não aceitáveis.
• O efetua a medição das tensões dos dois circuitos e faz a comparação dos respectivos
ângulos de fase, frequência e amplitude de maneira a impedir o paralelismo caso os
circuitos não atendam determinados pré-requisitos.
Eletrohidropneumática
Ar Comprimido
• O ar comprimido é uma das formas de energia mais antigas que o ser humano
conhece.
• É utilizado para ampliar os seus recursos físicos.
• O reconhecimento da existência física do ar e sua utilização mais ou menos consciente
para o trabalho, é comprovado há milhares de anos.
Preparação de Ar Comprimido:
• A produção de ar comprimido ocorre por meio de conversão de energia.
• Nesse processo, a energia mecânica se torna responsável por acionar um compressor
que, pela transformação termodinâmica do ar atmosférico, converte essa energia
mecânica em energia potencial.
• Ou seja, a preparação do ar comprimido garante que o equipamento funcione
adequadamente, através das funções de filtragem, reguladores e lubrificadores.
• filtro de ar: fundamental tanto no compressor quanto na saída de aplicação, onde o ar é
filtrado para retirada de impurezas e água;
• reguladores: dispõem de um dispositivo de descompressão automático que regula a
quantidade de ar necessária para a operação;
• lubrificadores: asseguram de maneira eficaz o funcionamento dos equipamentos
pneumáticos e maior vida útil.
• Além dessas três principais funções, reservatórios de água, secadores e resfriadores de
ar são outros exemplos de componentes que auxiliam na preparação de ar comprimido.
Compressores de ar
• Os compressores de ar são dispositivos responsáveis por gerar e armazenar ar
comprimido — principal fonte de energia pneumática.
• A seleção a partir de diversos tipos de compressores disponíveis depende da
quantidade de ar, qualidade e limpeza, e quão seco o ar deve ser.
Compressores Cilindro Alternativo
- Um cilindro comprime o ar aspirado através de uma válvula de entrada. Compressores
alternativos são muito comuns.
Podem ter vários estágios:
• 4 bar = estágio simples
• 15 bar = estágio duplo
• Acima de 15 = estágio triplo ou múltiplo
Pistão de Simples Efeito Pistão de Duplo Efeito

Compressor de diafragma:
• A câmara do compressor é separada do pistão por um diafragma.
• A vantagem é que nenhuma tubulação de óleo entra no fluxo de ar.
• Utilizado nas indústrias de alimentos, farmacêuticas e produtos químicos
Compressor de pistão rotativo
• Utilizam elementos rotativos para comprimir e aumentar a pressão do ar.
• Durante o processo de compressão, a câmara é continuamente reduzida.
Compressor de parafuso duplo
• Dois eixos com roscas (rotores) giram em sentidos opostos.
• O perfil de malha dos eixos faz com que o ar flua e então seja comprimido.
Compressor de fluxo
• Grandes quantidades de produção.
• Concebidos nas formas axial e radial.
• O ar flui por meio de uma ou diversas turbinas.
• A energia cinética é convertida em energia de pressão
Reservatório de Ar Comprimido
• Um reservatório de ar, por vezes referido como um tanque de ar comprimido, é parte
integrante de qualquer sistema de ar comprimido.
• Sua principal finalidade é atuar como armazenamento temporário para acomodar os
picos de demanda do sistema e otimizar a eficiência da fábrica.
Secador de Ar Comprimido
• Os secadores de ar comprimido servem para remover partículas de vapor d'agua
presentes em sistemas pneumáticos.
• A presença de água na linha de ar pode causar danos a tubulação e reduzir a vida útil
dos equipamentos utilizados no sistema.
Distribuição de ar comprimido
• A rede de ar comprimido é formada por um conjunto de tubos que servem para
transportar o ar comprimido pelo compressor, aos equipamentos e dispositivos
pneumáticos.
• São utilizadas em diversos tipos de atividades e precisam ser bem planejadas e
implementadas para garantir o bom desempenho e a segurança das operações.
Distribuição de ar comprimido
• A rede de ar comprimido é formada por um conjunto de tubos que servem para
transportar o ar comprimido pelo compressor, aos equipamentos e dispositivos
pneumáticos.
• São utilizadas em diversos tipos de atividades e precisam ser bem planejadas e
implementadas para garantir o bom desempenho e a segurança das operações.
Elementos pneumáticos de trabalho
• São os elementos que convertem, diretamente, a energia do ar comprimido em energia
mecânica.
• Possibilidade de realizar trabalho nos dois sentidos;
• Absorve pequenas cargas laterais;
• Força igual nos dois sentidos.
Atuadores pneumáticos.
• Atuador Pneumático é um dispositivo que converte a energia pneumática entrante em
energia cinética, ou seja, em movimento mecânico.
• Os tipos de Atuadores Pneumáticos podem ser SIMPLES AÇÃO ou DUPLA AÇÃO e
ainda LINEAR ou ROTATIVO.
Método de cascata elétrica
• Método estruturado para controle de movimentos sequenciais e repetitivos em
sistemas automáticos.
• O método cascata elétrica baseia-se no estudo do diagrama de tempo e movimento dos
sistemas sequenciais.
Diagrama trajeto-passo
• O diagrama Trajeto-Passo serve para representar a sequência de movimento, analisar o
funcionamento do circuito pneumático, e identificar os possíveis problemas que
deverão ser solucionados através da correta especificação e posicionamento das
válvulas e dos fins de curso necessários.
Válvulas pneumáticas
• As Válvulas Pneumáticas são componentes de circuito pneumático designadas para
controlar e manipular o fluxo de ar comprimido (direção, pressão e/ou vazão do ar).
• Podem ser de Controle Direcional, Reguladora de Fluxo, Reguladora de Pressão e de
Bloqueio.
Circuitos Eletropneumáticos
• É possível utilizar da energia e de circuitos elétricos em combinação com sistemas
pneumáticos caso a energia elétrica possa ser empregada, visto que esta forma de
energia é amplamente disponível na maioria das plantas industriais.
• Para que seja possível a utilização de ambas as formas de energia em dada aplicação,
é necessário o uso de componentes de entrada e de saída de sinais elétricos, além dos
componentes pneumáticos em si.
Tecnologia de vácuo
• Quando falamos em tecnologia vácuo, estamos nos referindo a conhecer e dominar os
mecanismos, processos e métodos necessários para retirarmos todo o gás do interior de
um recipiente (câmara) e o manter neste estado.
• Uma das grandes aplicações de vácuo corresponde à retirada de ar (ou outro gás) de
uma câmara na qual se quer realizar um processo industrial ou científico. Isto é
realizado acoplando-se a esta câmara uma ou mais bombas de vácuo, utilizando-se
tubulações, válvulas e conexões.
• Para se conhecer o "grau de vácuo" é necessário agregar um ou mais medidores de
vácuo.
Geração de energia hidráulica (a partir do óleo)
• A energia hidráulica é a força criada pelo óleo sob pressão.
• É utilizada para permitir o movimento em determinadas aplicações.
• A energia hidráulica pode ser encontrada em funcionamento em muitos itens de uso
diário e específicos, de maquinaria industrial pesada até máquinas que proporcionam
entretenimento e possibilitam o transporte.
Princípios Físicos
- Princípio de Pascal
• Constata-se que um fluido é muito compressível sob ação de pequenas forças.
• Quando contido em um recipiente fechado, o fluido exerce uma pressão igual sobre as
paredes, em todos os sentidos.
Por Blaise Pascal, temos:
• A pressão exercida em um líquido confinado em forma estática atua em todos os
sentidos e direções com a mesma intensidade, exercendo forças iguais em áreas iguais.
No SI:
No MKS*:
F = Newton (força) F = kgf (força)
P = kgf/cm2 (pressão)
P = Newton/m2 (pressão)
A = cm2 (área)
A = m² (área) Temos: 1 kgf = 9,8 N
Bomba Hidráulica
• A bomba hidráulica de óleo é um dispositivo que recebe energia potencial e transforma
parte dela em energia de movimento e de pressão.
• As duas energias são enviadas a um fluído bombeado dentro de um sistema.
• Utilizada para a transmissão de energia de um maquinário hidráulico, o óleo hidráulico
é formado por componentes sintéticos, óleo mineral, água e misturas baseadas em
soluções aquosas, sendo marcado pela baixa compressibilidade.
• A transmissão se dá através do aumento de pressão, aumento de velocidade, aumento
de elevação ou combinações entre as diferentes energias.
• Em outras palavras, a bomba hidráulica de óleo bombeia o líquido hidráulico, também
conhecido como óleo ou fluído hidráulico.
Elementos hidráulicos de trabalho
• Reservatório
Tudo parte daqui. É o recipiente que armazena a quantidade suficiente do fluido
hidráulico que deve ser utilizada para determinado trabalho, considerando o tamanho da
linha de transporte de fluido e a capacidade dos dispositivos hidráulicos.
Pode ter também um filtro para retirar as impurezas do fluido.
• Bomba hidráulica
A bomba hidráulica é responsável por fornecer a pressão necessária para o sistema,
utilizando o fluido hidráulico como elemento de trabalho.
As bombas podem ser do tipo: engrenagem, palheta, pistões axiais, entre outros, sendo
escolhida de acordo com a aplicação.
• Válvulas
As válvulas são do tipo Controle e regulam o fluxo, direção e pressão do fluido
hidráulico ao longo da linha de pressão.
Assim, a pressão do sistema pode ser ajustada e também o fluido pode ser mandado para
diferentes dispositivos, além de bloqueá-los de retornar, assegurando o acionamento de
pistões, atuadores, entre outros.
• Atuadores
Mencionados logo acima, os atuadores são os componentes que transformam a energia
hidráulica em trabalho mecânico.
Os atuadores comumente encontrados na indústria são os motores e os cilindros

hidráulicos, estes últimos são utilizados para movimento linear e estão presentes em
guindastes, pontes, elevadores, entre outros.
Já os motores são utilizados em aplicações que necessitam de movimento rotativo.
• Tubulações e mangueiras
Estes são os componentes chamados também de “linha” do sistema hidráulico, pois o
fluido percorre nos seus interiores até chegarem em quaisquer componentes que foram ou
que serão citados.
Além disso, são projetados para aguentarem a pressão interna e o fluido do fluido.
• Filtros
Utilizados para tratar as impurezas e partículas do fluido hidráulico, não deixando que a
bomba ou o reservatório de fluido sejam contaminados.
Resumo:
• Bomba hidráulica retira o fluido líquido do reservatório, pressurizando este fluido;
• Fluido pressurizado vai para as válvulas de controle que regulam o fluxo do fluido,
direcionando-o para os atuadores;
• Os cilindros ou motores (atuadores) exercem a força em determinado trabalho;
• Após o uso, o fluido hidráulico retorna ao reservatório, passando por filtros ao longo
do caminho;
• Como é um ciclo fechado, o processo se repete utilizando o mesmo fluido.
Válvulas hidráulicas
• Uma válvula hidráulica direciona adequadamente o fluxo de um meio líquido,
geralmente óleo, através de seu sistema hidráulico.
• A direção do fluxo de óleo é determinada pela posição de um carretel.
• Um sistema hidráulico só pode funcionar - conforme os requisitos - usando válvulas.
• O tamanho requerido é determinado pelo fluxo máximo do sistema hidráulico através
da válvula e pela pressão máxima do sistema.
• A válvula de segurança é programada para detectar quando a pressão do equipamento
ultrapassa o nível adequado regulado previamente para aquela aplicação. Quando isso
ocorre, um componente da válvula desvia a vazão do óleo para o tanque, mantendo a
pressão dentro dos limites de segurança.
• As válvulas hidráulicas são subdivididas em três categorias principais: válvulas de

controle direcional, válvulas de controle de pressão e válvulas de controle de fluxo.
Todas as válvulas operam uma função diferente no sistema hidráulico.
Circuitos eletro-hidráulicos
• Eles são compostos por vários componentes, incluindo bombas, tubulações, válvulas e
motores hidráulicos. Cada um desses componentes tem uma função específica no
circuito e trabalham juntos para permitir que o sistema funcione corretamente.
• Os principais componentes de um sistema hidráulico incluem uma bomba, um
cilindro, uma válvula e um reservatório.
• A bomba é responsável por bombear o fluido para o restante do sistema.
• O cilindro é o componente responsável por converter a energia do fluido em
movimento em energia mecânica.
• Um circuito hidráulico deve contar com os seguintes componentes:
 Grupo alimentação: Motor elétrico ou a diesel.
 Grupo geração: Bombas.
 Grupo controle: Válvulas.
Montagem e Manutenção de Sistemas Eletroeletrônicos
Operações básica de mecânica
• Serrar;
• Furar;
• Afiar brocas;
• Abrir rosca;
Serrar
• Processo mecânico de usinagem destinado ao seccionamento ou recorte com auxílio,
de ferramentas multicortantes de pequena espessura.
• Para tanto, a ferramenta gira ou se desloca, ou executa ambos os movimentos e a peça
se desloca ou se mantém parada. O serramento pode ser:
 Serramento retilíneo;
 Serramento circular.
 Serramento retilíneo - Processo de serramento no qual a ferramenta
se desloca segundo uma trajetória retilínea. com movimento alternativo ou não. No
primeiro caso, o serramento é retilíneo alternativo; no segundo caso, o
serramento é retilíneo contínuo
 Serramento circular - Processo de serramento no qual a ferramenta gira ao redor de seu
eixo e a peça ou ferramenta se desloca
Furar
• Para sua utilização a broca helicoidal é fixada à máquina pela haste que pode ser de
forma cônica ou cilíndrica.
• A parte cortante recebe sua forma fundamental graças às duas ranhuras de forma
helicoidal.
• Os dois gumes principais formados pelo aguçamento da ponta são responsáveis pelo
corte do material, enquanto o gume transversal que encontra se entre as duas faces de
incidência, comprime o material para fora consumindo assim cerca de 40% da força de
avanço.
• A broca é uma ferramenta de corte, fabricada com aço rápido, aço carbono, ou com
aço carbono com ponta de metal duro soldada ou fixada mecanicamente.
O ângulo da ponta da broca varia de acordo com material a furar:
Afiar Brocas
• É a operação que consiste em preparar as arestas cortantes de uma broca com a
finalidade de facilitar a penetração e as condições de corte.
• Para fazer a afiação manualmente, segure a broca em posição e aproxime-a do rebolo.
A broca deve ser segurada com firmeza e aproximada do rebolo cuidadosamente.
• Manualmente, isto é conseguido segurando-se a broca com as duas mãos, apoiando-se
na mesa da esmerilhadora e movimentando-se o cabo com a ponta junto do esmeril,
conforme a figura.
Abrir Roscas
• Entrada é o início da rosca. As roscas podem ter uma ou mais entradas e estas são
usadas quando é necessário um avanço mais rápido do parafuso na porca ou vice-
versa.
• Avanço (A) é a distância que o parafuso ou porca percorre em relação a seu eixo,
quando se completa uma rotação. Rotação (B) é uma volta completa do parafuso ou da
porca em relação a seu eixo. Quando o avanço é igual ao passo, a porca é de uma
entrada. Passo (P) é a distância entre dois filetes consecutivos..
• Rosca à direita é aquela em que o parafuso ou a porca avança girando no sentido dos
ponteiros do relógio.
• Rosca à esquerda é aquela em que o parafuso ou a porca avançam girando no sentido
contrário ao dos ponteiros do relógio.
• Tipos de machos e suas aplicações
• Canais retos – De uso geral são empregados nos machos manuais e para máquinas
como rosqueadeiras e tornos automáticos, para roscar materiais que formam cavacos
curtos.
Canais helicoidais à direita – Utilizados em máquinas, com indicação para materiais
macios que formam cavacos longos e furos cegos, porque extraem os cavacos no sentido
oposto ao avanço.
Canais helicoidais a esquerda – Para roscar furos passantes na fabricação de porcas, em
roscas passantes de pequeno comprimento.
Canais helicoidais a esquerda – Para roscar furos passantes na fabricação de porcas, em
roscas passantes de pequeno comprimento.
Canais com entrada helicoidal curta – para roscar chapas e furos passantes
Canais com entradas helicoidais continuas – a função dessa entrada é eliminar os cavacos
para a frente durante o rosqueamento. São empregados para furos passantes.
Com canais de lubrificação retos e pouca largura – Utilizados em centros de usinagem,
têm a função de conduzir o lubrificante para a zona de formação do cavaco.
Sem canais – São machos laminadores de rosca, trabalham sem cavaco, pois fazem a
rosca por conformação. São usados em materiais que se deformam plasticamente.
• Para manipular corretamente o Macho Manual, deve-se utilizar um desandador, que
auxilia na tarefa de virar o macho.
• O furo onde vai ser usinada a rosca deve estar lubrificado, com intuito de diminuir o
coeficiente de atrito entre a ferramenta e a peça, refrigerando ambas durante o
processo.
• Ao iniciar a rosca, o macho deve estar posicionado perpendicularmente com relação à
face da peça onde está o furo, para tal, recomenda-se a utilização de um esquadro de
luz para auxiliar no posicionamento inicial.
Infraestrutura de painel de comando elétrico industrial
Painéis de comando; Caixa;

• Um painel de comando é uma caixa ou quadro de metal que abriga todos os
disjuntores, contatores, temporizadores, reles, CLPs e dispositivos utilizados para o
controle de um sistema elétrico.
Porta e tampa
• A porta e a tampa de uma caixa de comando são utilizados para fixação dos elementos
de comando e proteção do painel de controle.
• Na tampa, em geral, são fixados todos os dispositivos de força do circuito: contatores,
relés, disjuntores, temporizadores.
• Na porta, são fixados os dispositivos de acionamento, além dos instrumentos de
medição, como : botões, botoeiras, chaves, voltímetros, amperímetros, wattímetros,
etc.
Placa de montagem; Trilhos
• O trilho DIN para painel elétrico também é conhecido como calha DIN, é uma
estrutura sobre a qual são fixados os componentes elétricos e eletrônicos nas
instalações elétricas.
• O trilho DIN para painel elétrico recebe esse nome devido ao padrão DIN (Deutsches
Institut fur Normung ou Instituto Alemão de Normalização), que estabelece sua
medida e especificações, sendo amplamente utilizado mundialmente, inclusive aqui no
Brasil.
• Há pelo menos três padrões de dimensões diferentes de trilhos DIN sendo: 35x7,5
mm, 35x15 mm e 32x15 mm.
• Existe ainda um trilho especial que é utilizado para a fixação de mini-conectores
medindo cerca de 15x5 mm.
• Os trilhos podem ser fabricados em diversos tipos de materiais diferente, dentro dos
mais utilizados temos o aço carbono, alumínio, etc.
• No caso do aço carbono geralmente é aplicado um tratamento superficial com zinco ou
galvanização, já o alumínio dispensa o mesmo tratamento.
Fixação de trilhos; Canaletas
• As canaletas e trilhos serão fixadas ao fundo do painel com o Alicate Rebitador. Este
Alicate é usado para efetuar a fixação de peças com rebites. Os furos a serem feitos em
ambas as peças a serem unidas deve ser ligeiramente maior do que o rebite.
Acessórios
Existem numerosos e diversificados acessórios componentes ao painel de comando.
Alguns deles são:
Fecho de painéis
• O Fecho para Painéis Elétricos com Lingueta coloca as atividades em conformidade
com a NR10 e evita acidentes, graças ao travamento do painel elétrico. Disponíveis
modelos de maçaneta para diversos tipos de fechamentos.
Cabo de aterramento elétrico
• O aterramento faz parte do projeto elétrico de uma edificação e é parte fundamental de
diferentes sistemas de proteção, como choques elétricos, sobretensões e assim por
diante. Por isso, deve ser planejado de acordo com as prescrições da NBR 5410.
• Todos os elementos metálicos do painel que não tem finalidade de condução de
corrente elétrica, devem ser aterrados, segundo a NR-10.
Prensa-cabos
• O prensa-cabo é um acessório que desempenha um papel fundamental na proteção de
sua instalação elétrica.
• Ele evita, por exemplo, o contato direto com água e poeira, além de evitar perdas de
energia com anéis de vedação, conferindo resistência mecânica.
Elementos de identificação
Anilhas
• Uma anilha para identificação de fios e cabos serve para atribuir ainda mais
praticidade aos eletricistas que precisam, de alguma forma, identificar cada cabo com
sua função.
Etiquetas
• As etiquetas de sinalização tem como finalidade comunicar de uma maneira clara e
compreensível às mensagens de segurança necessárias para cada equipamento.
Placas de identificação
• A identificação do quadro elétrico é extremamente importante para garantir a
segurança e o bom funcionamento das instalações elétricas. É necessário para que os
profissionais consigam atuar com eficácia na manutenção de máquinas e
equipamentos, para que os mesmos possam operar corretamente, e para que atendam
às normas de segurança estabelecidas.
Régua de bornes
• A régua de borne é, precisamente, uma ferramenta que colabora no andamento correto
das máquinas da sua planta, já que, realiza a ligação entre um equipamento e o painel
central, ao qual está conectado.
• Os conectores elétricos são componentes utilizados para a conexão de cabos e fios de
diversos tipos e tamanhos, dispensando a utilização de fitas isolantes. Ao invés de
emendar pontas dos fios e cabos com o auxílio de uma fita isolante, pode ser utilizado
os conectores para a função
Crimpagem de terminais, conectores e execução de conexões elétrica
• A crimpagem de terminais é o processo de prensar o terminal de modo a prender
firmemente o cabo elétrico.
• E para crimpar com o alicate CR31, é muito simples e rápido. Basta colocar o terminal
ou luva de compressão no cabo que você quer executar o trabalho, escolher a
respectiva matriz do alicate indicada para o cabo em questão e executar a compressão
Montagens de infraestrutura
• O painel de comando é um conjunto importante, porque contém os dispositivos
eletroeletrônicos que controlam o funcionamento da máquina.
• Um painel elétrico de comando e montagem industrial pode ser definido como um
compartimento modular utilizado para alocar dispositivos eletrônicos em seu interior.
Geralmente, os painéis são construídos em estruturas em chapa metálica, com perfis de
dobras perfurados ou não, possuindo fechamentos em chapas e portas com sistema de
fecho.
Emendas e conexões de condutores elétricos prediais
Emendas de Prolongamento
• As emendas de prolongamento são uma das mais comuns e consistem em estender a
fiação para alcançar algum outro ponto na rede.
• Os condutores devem ser unidos de forma cruzada, conforme a imagem abaixo.
• As espirais podem ser feitas com as mãos e depois receberem um aperto final com a
ajuda de um alicate. Para o isolamento desta emenda você pode usar fitas isolantes ou
autofusão.
https://www.decorlux.com.br/aprenda-a-fazer-emendas-e-derivacoes-de-forma-segura/
Emenda “Rabo de Rato”
• Também é um tipo de emenda de prolongamento, mas no lugar de enrolar os dois
condutores de forma cruzada, eles são enrolados em paralelo, formando uma ponta.
Esse tipo de emenda é comum dentro de caixas de distribuição e tomadas, isolando
fios com fitas isolantes ou autofusão para uso posterior.
Derivação
• A emenda de derivação ocorre quando pretende-se levar a corrente elétrica para um
outro ponto sem interromper o fluxo já existente naquele ponto
• Para esta emenda é preciso decapar o ponto onde se quer derivar, sem cortar o fio.
• A emenda deve ser protegida com fita isolante ou fita autofusão.
Isolação de Emendas
• Para começar, você deve colocar a fita isolante na diagonal e um pouco antes do início
da emenda.
• Ao enrolar, você deve esticar a fita isolante e passar uma parte por cima da camada
anterior. Isso é fundamental para garantir a boa isolação!
• Ao chegar no final, você deve virar a fita e fazer outra camada, sempre esticando a
fita.
Conectores para cabos de rede
• Todo cabo de rede utiliza um conector.
• O cabo coaxial, por exemplo, utiliza um conector chamado de BNC, já os cabos de par
trançado utilizam um conector chamado de RJ-45: Este conector possui oito pinos, um
para cada fio.
• De acordo com a especificação, os cabos de rede de par trançado devem sempre
transmitir os dados nos pinos um e dois, e recebê-los nos pinos três e seis no conector
Rj-45.
• O par de cabos utilizados para transmissão de dados no padrão T568A são os cabos
utilizados para receber os dados no padrão T568B e o par de cabos que recebem dados
no padrão T568A transmitem no outro.
https://www.decorlux.com.br/aprenda-a-fazer-emendas-e-derivacoes-de-forma-segura/
Cabo 4 pares – Conector RJ-45 Cabo Coaxial – Conector BNC

Fonte: Google Images
A Evolução da Manutenção;
Nos últimos 20 anos a atividade de manutenção tem passado por mais mudanças
(evolução) do que qualquer outra. Estas alterações são conseqüências de:
• aumento, bastante rápido, do número e diversidade dos itens físicos (instalações,
equipamentos e edificações) que têm que ser mantidos;
• projetos muito mais complexos;
• novas técnicas de manutenção;
• novos enfoques sobre a organização da manutenção e suas responsabilidades.
Terceirização
• A terceirização de alguns serviços surge para as empresas e indústrias como uma
forma de garantir mão de obra especializada e, ao mesmo tempo, reduzir custos. A
terceirização de manutenção industrial permite a redução de custos, sem colocar a
qualidade em risco, obtendo, assim, as melhores soluções com o melhor preço.
• A terceirização de manutenção industrial deve ser confiada apenas a uma empresa
especializada no segmento, que garantirá que a redução de custos não causará queda
na qualidade dos serviços prestados, fazendo o barato sair caro.
https://www.suporteindustrial.com.br/terceirizacao-manutencao-industrial
• A terceirização de manutenção industrial deve ser confiada apenas a uma empresa
especializada no segmento, que garantirá que a redução de custos não causará queda
na qualidade dos serviços prestados, fazendo o barato sair caro.
Tipos de manutenção
- É muito importante entender como as manutenções se dividem, para que o gestor não
erre e saiba qual é a melhor a ser aplicada, no momento e no equipamento correto. Na
figura abaixo, temos a seguinte estrutura:
Manutenção Corretiva
• Como o próprio nome diz, ela serve para corrigir uma falha.
• A manutenção corretiva acontece quando o equipamento já está com alguma peça
irregular, apresentando mal funcionamento, e esta precisa ser substituída.
• Essa manutenção pode ser necessária em duas situações: quando surge uma falha
inesperada, ou então quando é detectada alguma falha que possa levar a algum
problema maior futuramente.
https://www.blog.auvo.com/manutencao-corretiva
Manutenção Preventiva
• A manutenção preventiva tem como objetivo principal a prevenção de uma falha ou
quebra no equipamento, além de diminuir a velocidade de desgaste das máquinas e
aparelhos.
• Logo, ela é uma intervenção prevista, preparada e programada antes do surgimento de
uma falha.
• Devem ser planejados e programados, ou seja, todas as etapas do serviço a ser
executado devem estar bem definidas.
https://www.nomus.com.br/blog-industrial/manutencao-preventiva
Manutenção Preditiva
• A manutenção preditiva é o acompanhamento periódico de equipamentos ou
máquinas, através de dados coletados por meio de inspeções.
• As técnicas mais comuns utilizadas para manutenção preditiva podem ser: análise de
vibração, ultrassom, inspeção visual e outras técnicas de análise não destrutivas.
https://www.abecom.com.br/o-que-e-manutencao-preditiva
Manutenção Produtiva Total (MPT)
O que é?
A Manutenção Produtiva Total, mais conhecida como MPT, é um processo sistêmico de
gestão que visa a melhoria da eficiência global dos equipamentos. Para tal, seu objetivo
primário é identificar as principais fontes de perdas que podem causar interrupção do
fluxo produtivo e, assim, agir de maneira a reduzi-las ou eliminá-las.
https://www.blog.auvo.com/post/manutencao-preditiva-preventiva-e-corretiva
Os 8 pilares da MPT
A metodologia se baseia em 8 pilares para garantir a máxima eficiência do fluxo
produtivo.
https://www.nortegubisian.com.br/blog/o-que-e-a-manutencao-produtiva-total-e-qual-a-sua-importancia/
Manutenção Centrada na Confiabilidade (MMC)
• Manutenção Centrada na Confiabilidade (MCC) ou RCM (Reliability Centered
Maintenance) é uma metodologia estruturada que visa definir as melhores atividades
na manutenção industrial para manter a disponibilidade e confiabilidade de qualquer
processo produtivo.
• Nesse sentido, busca otimizar a vida útil dos ativos para aumentar a produtividade e
reduzir ao máximo os custos da operação.
https://abecom.com.br/rcm-manutencao-centrada-na-confiabilidade
Manutenção Centrada na Confiabilidade (MMC)
• A estratégia da manutenção baseada em condição, ou MBC, foge das abordagens de
substituição sistemática de elementos por alcançar o final da vida útil estimada a priori
pelo fabricante. Contudo, a MBC propõe que os equipamentos devem receber
intervenção só na existência de algum sintoma de degradação.
https://www.mapfreglobalrisks.com/pt-br/gerencia-riscos-seguros/estudos/manutencao-baseada-em-diagnosticos-uma-
estrategia-de-sucesso
• Permitem determinar se os componentes dos equipamentos realmente esgotaram sua
vida útil. Isto permite minimizar o número de intervenções efetuadas nos
equipamentos, pois só são realizadas naqueles que realmente precisam e quando
apresentam quaisquer sintomas de degradação em uma fase precoce.
https://www.mapfreglobalrisks.com/pt-br/gerencia-riscos-seguros/estudos/manutencao-baseada-em-diagnosticos-uma-
estrategia-de-sucesso
Causas de falhas e defeitos em sistemas eletroeletrônicos industriais
Subtensões:
• Também conhecidas como quedas de tensão, as subtensões são diminuições por curto
período de tempo dos níveis de tensão.
• Uma queda de tensão pode drenar a energia que um computador necessita para
funcionar e causar diversos problemas, como por exemplo congelamentos do sistema,
panes inesperadas resultando em perda de dados, arquivos corrompidos ou
comprometimento de uma determinada parte do computador.
Blackout:
• Blackout é a perda total de energia, também conhecida como “apagão”.
• Perda do trabalho que não foi armazenado nos meios de armazenamento fixos do
computador. Perda total dos dados e informações armazenadas no disco rígido.
Pico de Tensão:
• Aumento de tensão, instantânea. Normalmente causado por um raio que caiu próximo
a sua instalação ou pela própria empresa de energia elétrica, quando esta retorna com o
fornecimento após uma interrupção de energia.
• Danos catastróficos ao equipamento com queima de partes, perda de dados.
Surto:
• Um curto aumento de tensão durando pelo menos 1/120 de um segundo. Aparelhos de
ar condicionados, equipamentos elétricos e outros podem causar o Surto. Quando o
equipamento é desligado, a voltagem extra é dissipada pela linha de energia elétrica.
• Computadores e outros dispositivos eletrônicos são projetados para receber energia
elétrica numa determinada faixa de tensão.
Ruído:
• Conhecido como Interferência Eletro-Magnética EMI e Interferência de Rádio
Frequência RFI, o Ruído elétrico quebra a suavidade da onda senoidal esperada da
energia fornecida pela energia elétrica.
• Ruídos podem produzir erros em arquivos, dados, etc.
http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=28&Cod=1858
Umidade nas tubulações, fiações e nos dispositivos
• Curtos-circuitos e oxidação de painéis são alguns problemas que podem ocorrer
quando as instalações elétricas ficam expostas à ação da água
• Além de causar vazamentos e gerar mofo e bolor, infiltrações podem trazer sérios
danos à rede elétrica da edificação, o usuário pode sofrer choque elétrico quando em
contato com a região molhada ou úmida.
https://www.aecweb.com.br/revista/materias/excesso-de-umidade-pode-colocar-em-risco-a-seguranca-das-instalacoes-
eletricas/19430
Conexões com mau contato
• O mau contato é um termo popular e genérico para definir um aumento da resistência
em uma conexão de duas partes metálicas onde a energia elétrica trafega.
• Pode ocorrer na emenda entre dois fios, no contato de um fio com um terminal, entre
dois terminais, entre barramentos, entre terminal e barramento, entre outros.
Os principais danos de um mau contato:
• Risco de incêndio e deterioração dos componentes e equipamentos das instalações.
• Acidentes de trabalho.
• Perda de maquinário.
• Aquecimento da fiação e sobrecarga ocasionando o desligamento do circuito pelo
componente de proteção.
• Aumento do consumo de energia elétrica por perdas ocasionadas pelo aquecimento
dos condutores e componentes.
• Perda de produtividade.
• Mau funcionamento dos equipamentos.
• Perda da vida útil dos componentes.
https://www.controleemeletricidade.com/post/navrhn%C4%9Bte-si-%C3%BAchvatn%C3%BD-blog
Descargas atmosféricas/surtos
• Para todos os tipos de instalação elétrica, os prejuízos vindos de descargas
atmosféricas podem ser grandes.
• Dentre eles, temos danos estruturais, perdas de eletrodomésticos, motores e
equipamentos industriais elétricos, transformadores, explosões e incêndios, por
exemplo.
• Além de estar diretamente relacionado a perda de faturamento, aumento nas despesas
de manutenção e penalizações.
https://portejr.com.br/raios-e-como-proteger-seu-imovel
Curto circuito
• Um curto-circuito ocorre quando a resistência elétrica em um circuito é muito pequena
e a corrente elétrica que o atravessa atinge uma intensidade muito elevada.
• A dissipação instantânea de energia que ocorre em um curto-circuito pode gerar
faíscas e explosões, ocasionando vários danos nos circuitos elétricos, além de poder
originar incêndios devastadores em indústrias.
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/curto-circuito.htm
Fuga de Corrente
• A fuga de corrente consiste numa fuga inesperada do fluxo de energia dos fios e dos
condutores. Para clarificar o conceito, podemos dizer que essa fuga é semelhante a um
vazamento de torneira.
• A dissipação instantânea de energia que ocorre em um curto-circuito pode gerar
faíscas e explosões, ocasionando vários danos nos circuitos elétricos, além de poder
originar incêndios devastadores em indústrias.
https://goldenergy.pt/glossario/fuga-corrente
Procedimentos de diagnósticos
• Diagnóstico energético é um trabalho de levantamento das condições e características
técnicas e funcionais de uma instalação, quanto ao consumo de energia.
• O mesmo utiliza como base o histórico de consumo e funcionamento da instalação,
descrição, levantamento dos sistemas e equipamentos energéticos, na identificação dos
desperdícios e funcionamento anormal, chegando-se finalmente à elaboração de
medidas corretivas
• Deve-se ter uma sequência ou roteiro para seguir, a fim de realizar todas as etapas de
verificação sem deixar de testar um item ou sistema que pode ser o causador da
anomalia.
• A inspeção consiste em verificar se as instalações elétricas estão funcionando
corretamente, se estão de acordo com as normais, se existe algum problema no
sistema, desde a entrada da energia até a sua distribuição. A verificação pode ser feita
visualmente, através de testes dos equipamentos ou por termografia.
https://www.krausmuller.com.br/inspecao-eletrica-conheca-os-itens-que-podem-te-prejudicar/
Realizar procedimentos de bloqueio e sinalização para a intervenção
• O bloqueio é a aplicação de um dispositivo mecânico em um equipamento energizado.
Tem como objetivo evitar a transmissão dessa energia e, consequentemente, impedir o
acionamento acidental desse equipamento.
• Existem vários tipos de dispositivos de bloqueio como cadeados, lacre de grupo, cabo
de bloqueio geral, bloqueador para válvulas, caixa de travamento etc.
https://www.chemicalrisk.com.br/bloqueio-e-etiquetagem
Inspeção visual
• A inspeção elétrica é um ato obrigatório e necessário para avaliar se estabelecimentos
podem se manter abertos e possuírem o alvará, consequentemente.
• A inspeção consiste em verificar visualmente se as instalações elétricas estão
funcionando corretamente, se estão de acordo com as normais, se existe algum
problema no sistema, desde a entrada da energia até a sua distribuição.
https://www.krausmuller.com.br/inspecao-eletrica-conheca-os-itens-que-podem-te-prejudicar/
Inspeção visual
• Nas manutenções dos equipamentos da subestação é importante ter um diagnóstico
mais apurado das condições dos equipamentos instalados.
• Os ensaios elétricos apresentam a situação do equipamento, avaliando a sua atual
condição, identificando uma anomalia que eventualmente deixe o equipamento
indisponível.
https://www.engenheirosassociados.com.br/servicos/testes-e-ensaios-em-equipamentos-e-sistemas/
• O Hipot é um instrumento usado para testar a isolação elétrica em aparelhos e
equipamentos.
• Em condições normais, qualquer dispositivo elétrico vai produzir uma quantidade
mínima de corrente de fuga, conforme a classe de tensão e rigidez dielétrica do
material.
http://equipamentos.entran.com.br/hipot-explicativo/
https://www.engenheirosassociados.com.br/servicos/testes-e-ensaios-em-equipamentos-e-sistemas/
Simulação de defeitos em acionamentos elétricos
• Todo o desenvolvimento do profissional é importante, para que no futuro, possa
tomar decisões e atitudes corretas com relação à manutenção, orientar técnicos,
eletricistas e sua equipe de manutenção elétrica, sobre as possíveis falhas no sistema,
pois a base do funcionamento de partidas elétricas ele receberá em sua formação
teórica e prática.
• Antes que os defeitos realmente aconteçam, é preciso conhecê-los e os seus possíveis
efeitos no sistema.
• Poderão ser utilizados simuladores em softwares, ou mesmo testes em vazio de
equipamentos.
• O importante é sempre seguir a orientação dos fabricantes do equipamento e quando
possível as recomendações da academia (universidades e faculdades), além de
institutos de normas nacionais e internacionais.
Controlador Lógico Programável
Características
• CLP é um equipamento eletrônico digital com hardware e software compatíveis com
as aplicações industriais.
• O CLP conta com uma estrutura parecida com um computador comum: um
processador ou CPU (Central Processing Unit), memória para leitura e gravação
(memória RAM), memória de leitura (ROM) e portas de comunicação (COMs).
https://www.siembra.com.br/noticias/clp-controlador-logico-programavel-voce-sabe-o-que-e.
• Projetado para atuar em diversos ambientes de uma indústria, suportando sujeira e
poeira, altas temperatura, ruídos e vibrações.
• Executa os processos e programações pré-determinados para o bom funcionamento da
indústria, ou seja, um equipamento que possui hardware e software ajustados para
melhorar o desempenho de atividades industriais.
Evolução
• O CLP surgiu no início da década de 70 como uma necessidade da indústria
automobilística devido a problemas relacionados à linha de produção. Não era fácil
reformular a mesma linha (com diversos painéis e comandos) para produzir diferentes
modelos de veículos, além do grande custo relacionado à estas mudanças.
• Então, Ricahrd Morley, em parceria com um grupo de engenheiros da Bedford
Associates, construiu o primeiro CLP por encomenda da General Motors. No início, a
exigência feita foi por um equipamento flexível como o computador, de fácil
programação e manutenção, resistente ao ambiente industrial (poluição, vibração,
temperatura), de preço competitivo com sistemas de controle a relé. Assim, os
primeiros CLPs apontaram e hoje estão presentes nos diferentes tipos de indústrias.
https://www.siembra.com.br/noticias/clp-controlador-logico-programavel-voce-sabe-o-que-e
Estrutura
https://profrafaelrs.wordpress.com/2012/11/27/arquitetura-do-clp/
Tipos de Hardware
• CLP Modulares
Fonte – Senai (SP-2013)

CLP Monoblocos

Processador (CPU)
• Todos os cálculos feitos e decisões tomadas (baseado na programação do usuário) na
Unidade Central de Processamento (CPU)

Sistema de Memórias
• Existem dois tipos de memórias: Volátil e Não Volátil. As memórias voláteis são
aquelas que preservam os dados gravados em seu interior enquanto houver
fornecimento de energia para o sistema.
• Se houver interrupção no fornecimento de energia, os dados são perdidos, já as
memórias não voláteis preservam os dados gravados em seu interior mesmo com
interrupção do fornecimento de energia.
https://www.engelogic.com.br/download/estrutura_clp.pdf
• As memórias não voláteis são chamadas de ROM, PROM, EPROM,
EEPROM, todas são do tipo Acesso Randômico, isso quer dizer que os dados
são acessados de forma rápida, seja em qualquer endereço que estejam na
memória.
• As memórias voláteis são chamadas de RAM e também possuem
acesso direto aos dados de forma rápida em seu interior.
• As memórias utilizadas para armazenamento do programa do sistema do CLP são do
tipo EEPROM (memória não volátil)
• Os programas de usuário são gravados na maioria dos casos em memórias do tipo
RAM (memória volátil), e têm seu conteúdo preservado por meio de baterias de
backup, posicionadas junto à placa da CPU, porém existem fabricantes que adotam a
memória EEPROM para ambos os programas.
Módulos de Entrada e Saída Analógicos e Digitais
• As Entradas e Saídas do CLP são os caminhos pelos quais o CLP lê ou envia dados ou
comandos.
• Esses comandos irão mudar o funcionamento da planta (Saídas) e vão receber dados
externos, como o comando de um operador ou a leitura de um sensor.
• Essas entradas e saídas podem ter duas naturezas: Digitais e Analógicas.
https://www.saladaeletrica.com.br/entradas-e-saidas-clp/
Google Images
Fonte: PAULO ANDRÉ LIMA SOUTO - INTEGRAÇÃO DE CLPS DA WEG PARA CONTROLE COORDENADO DE
DOIS ELEVADORES COMERCIAIS
Fonte de alimentação
• Na maioria dos casos a alimentação do CLP é de 24v em tensão contínua.
• Como a energia elétrica entregue na rede geralmente não é compatível, a fonte de
alimentação do CLP faz a retificação e transformação desta energia de forma que a
mesma se torne adequada para a alimentação do CLP.
https://www.mundodaeletrica.com.br/como-funciona-um-clp-para-que-serve/
Fonte de Alimentação - Tipo PNP (SINK)
Fonte de Alimentação - Tipo NPN (SOUCER)
Saídas Analógicas :
- Nestas saídas são instalados equipamentos ou dispositivos que funcionam com variação
de tensão ou corrente, dependendo da necessidade ou da aplicação.
Fonte: Site Alfacomp

Princípio de Funcionamento e Operação
• O CLP funciona de forma sequencial, fazendo um ciclo de varredura em algumas
etapas. É importante observar que quando cada etapa do ciclo é executada, as outras
etapas ficam inativas.
• O tempo total para realizar o ciclo é denominado CLOCK. Isso justifica a exigência
de processadores com velocidades cada vez mais altas.

Ciclo de Varredura
• Início: Verifica o funcionamento da C.P.U,
memórias, circuitos auxiliares, estado das
chaves, existência de um programa de
usuário, emite aviso de erro em caso de
falha. Desativa todas as saídas
Fonte:Apostila EEEP - Eletrotécnica (Ceará)

Programa do usuário
• Para promover o perfeito funcionamento do CLP e para o pleno funcionamento do
maquinário de uma indústria, deve-se compreender a importância da automação e da
programação do CLP.
• Programação pode ser de Alto Nível ou Baixo Nível.

Principais Tipos de Programação para CLP:
• Diagrama Ladder;
• Lista de instruções;
• Diagrama de blocos funcionais

Ciclo de varredura:
• É a rotina de checagens passo a passo que o CLP faz durante a sua operação.
• Rede de comunicação: Permite que o CLP se comunique com outros equipamentos.
• São as chamadas redes industriais que permitem a comunicação e a troca de dados
entre equipamentos em tempo real e remotamente.
https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina
https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina
O tempo de varredura
• É o tempo que o CLP leva para dar um loop completo voltando para o início sendo que
este tempo pode variar dependendo de quantos processos fazem parte de cada caixinha
do fluxograma.
• O Scan é bem veloz sendo realizado quase que em tempo real em algumas situações.
https://www.citisystems.com.br/clp
Linguagem Ladder
A Linguagem Ladder reproduz a estrutura de um diagrama elétrico na qual a combinação
de contatos abertos, correspondentes às entradas, energizará determinada carga,
correspondente à saída.

Diagrama de Blocos Funcionais ou FBD
• A linguagem FBD OU DIAGRAMA DE BLOCOS FUNCIONAIS OU FUNCTION
BLOCK DIAGRAM, trata-se de uma linguagem gráfica de conexões aritméticas,
booleanas ou outros elementos funcionais e / ou blocos funcionais.
• Ela se assemelha às networks da linguagem ladder (linhas de conexão), pois as linhas
conectam os blocos lógicos entre si, formando a lógica de fato.
https://www.saladaeletrica.com.br/tipos-de-linguagens-do-clp
Ladder
Diagrama de Blocos
https://www.saladaeletrica.com.br/tipos-de-linguagens-do-clp
Na imagem 1, é a representação Ladder de uma pequena lógica (a mesma do anterior);
Perceba que na imagem 2, que temos um bloco que substitui a linguagem ladder, sendo
que temos as entradas e o modo como estão disponibilizadas (em série), faz com que a
lógica booleana que deve ser utilizada é a AND ou E, para então, termos uma saída.
https://brainly.com.br/tarefa/25397083
Lista de instruções
• Esta linguagem textual, também chamada de Instruction List (IL), tem aspecto
sequencial. Ela atende diretamente aos comandos do computador e é indicada para
aplicações de pequeno porte ou para melhorar partes de um sistema.
• Sua estrutura contém um acumulador para armazenar resultados parciais. Neste
modelo, cada instrução fica em uma linha e deve ser precedida de um rótulo (etiqueta)
e, depois, devem ser inseridos dois pontos (:).
• Aceita a inclusão de modificadores, comentários e/ou linhas em branco.
https://blog.kalatec.com.br/programacao-clp/
https://ensinandoeletrica.blogspot.com/2017/07/programacao-do-clp.html
https://docente.ifrn.edu.br/andouglassilva/disciplinas/clp/aula-3-
projeto-de-automacao-lista-de-instrucao
https://docente.ifrn.edu.br/andouglassilva/disciplinas/clp/aula-3-
projeto-de-automacao-lista-de-instrucao
Software Aplicativo de Programação
• Configuração o Janela de trabalho
Abrir Projeto Classificação do Projeto

Seleção dos Módulos de Hardware Opções de Rede

Configuração de Pontos de E/S Seleção do Perfil

Linguagem de Programação Visualizando a Biblioteca

Acrescentando Módulos Inserindo POUs

. Classificando a POU Editando a POU

Criando uma Tarefa Nomeando a Tarefa

Configurando a Tarefa Criada Vinculando POUs às Tarefas

Modo Simulação Janela do Editor ST

Comandos Operacionais – Edição de uma lógica
As funções básicas ou fundamentais na linguagem Ladder são:
a) Função NA (NO);
b) Função NF (NC);
c) Função E (AND);
d) Função OU (OR).

a) Função NA (NO);
I1 Alto nível = Q1 Ativado

I1 Baixo nível = Q1 Desativado Fonte – Senai (SP-2013)
b) Função NF (NC);
I1 Alto nível = Q1 Desativado

I1 Baixo nível = Q1 Ativado Fonte – Senai (SP-2013)
c) Função E (And);
I1 E I2 Alto nível = Q1 Ativado

I1 ou I2 Baixo Nível = Q1 Desativado Fonte – Senai (SP-2013)
d) Função Ou (Or);
I1 ou I2 Alto nível = Q1 Ativado

I1 e I2 Baixo Nível = Q1 Desativado Fonte – Senai (SP-2013)
Conexão física e lógica com o controlador programável (download/upload)

São utilizados cabos e conectores
- Exemplo : DB39 Fêmea ou RJ 45
Os protocolos mais empregados são: Profinet, Profibus, Ethernet/IP, DeviceNet,

CANopen, EtherCAT, Modbus, AS-interface, ControlNet e OPC Clássico.
Eles estão em constante aprimoramento e atualização, o que faz sempre surgir novas
versões no mercado. Vamos conhecer um pouco mais sobre cada protocolo:
• Profinet – protocolo baseado em Ethernet capaz de conectar dispositivos como
sensores e atuadores a sistemas de controle de processos.
https://blog.kalatec.com.br/protocolo-clp/
• Profibus – uma das linguagens digitais mais utilizadas para comunicação industrial
entre equipamentos conectados em rede, tem como principal característica a
interoperabilidade.
• Ethernet/IP – usado em aplicações de automação, é construído sobre TCP/IP e usa
hardware e software já estabelecidos para especificar um protocolo de aplicação para
acessar, configurar e controlar dispositivos industriais.
• DeviceNet – protocolo aberto baseado em CAN que atua com equipamentos simples
como módulos de I/O, sensores e atuadores, até outros mais complexos, como
Controladores Lógico Programáveis (CLP).
• CANopen – É um protocolo serial que usa telegramas CAN para troca de dados em
rede. Ele descreve os serviços da camada 2 de enlace de dados do modelo OSI.
• EtherCAT – Baseado em Ethernet, tem alto desempenho, baixo custo e é fácil de usar,
pois sua topologia é flexível e usa configuração mestre/escravo.
• Modbus – protocolo serial que faz a interligação entre unidades remotas (RTU) e
computadores com softwares de supervisão instalados. É ideal para automação
industrial e muito aplicado em CLPs.
• AS-interface – conhecido também como AS-i, é indicado para aplicações mais
simples, como máquinas e equipamentos menores. O transporte de dados e energia é
feito pelo mesmo cabo, o que reduz o custo da instalação.
• ControlNet – veloz, esse protocolo é ideal para aplicações com alto fluxo de dados.
Suas atualizações de E/S e intertravamento entre controladores têm prioridade sobre
uploads e downloads de mensagens e programas.
• OPC Clássico – baseado na ferramenta da Microsoft OLE, realiza a integração dos
equipamentos de chão de fábrica com os sistemas de controle. Possui três
especificações que permitem o acesso a informações de processo, alarmes e dados
históricos.
• ControlNet – veloz, esse protocolo é ideal para aplicações com alto fluxo de dados.
Suas atualizações de E/S e intertravamento entre controladores têm prioridade sobre
uploads e downloads de mensagens e programas.
• OPC Clássico – baseado na ferramenta da Microsoft OLE, realiza a integração dos
equipamentos de chão de fábrica com os sistemas de controle. Possui três
especificações que permitem o acesso a informações de processo, alarmes e dados
históricos.
https://blog.kalatec.com.br/protocolo-clp/
Instruções especiais
• Na etapa de Leitura das Entradas Digitais todas as entradas digitais são lidas,
automaticamente, sem o uso de qualquer instrução especial, e seus estados são
armazenados na Memória de Entradas Digitais do CLP.
• As entradas analógicas não são lidas neste ciclo, pois são lidas exclusivamente através
de instruções especiais do CLP, durante a etapa de tratamento das lógicas.
https://www.linkedin.com/pulse/controladores
Placas analógicas
• As placas analógicas possuem processamento próprio que permite a leitura/escrita de
sinais analógicos por meio de instruções especiais (que variam bastante de um modelo
de CLP para outro).
• Em algumas aplicações de automação de máquinas, o tempo de Scan pode não ser
suficiente para atender os requisitos de precisão e segurança. Isso pode gerar grandes
problemas de segurança para operadores e para o próprio sistema de automação.
• Para resolver isso, alguns CLPs possuem instruções especiais para leitura imediata de
entradas digitais e para atualização imediata de saídas digitais durante o ciclo de
tratamento das lógicas. Neste caso, a Memória de Entradas Digitais também é
atualizada assim como a Memória de Saídas Digitais.
Monitoramento do programa
• Dispositivo de Programação: É o equipamento usado para introduzir o programa na
memória do processador, para visualizar as lógicas e para gerenciar os CLPs em
atuação.
• É ele que faz o CLP operar, recebendo as informações das entradas, executando o
programa e indicando para as saídas a função a ser realizada.
• Normalmente, os computadores pessoais são usados como dispositivos de
programação.
https://blog.kalatec.com.br/controlador-logico-programavel
Demonstração da ligação elétrica do CLP
Condições de segurança
• É muito importante que a configuração dos contatos NA e NF não sejam uma condição
favorável ao acontecimento de acidentes.
• É importante que a lógica de programação contemple artifícios para que em caso de
falta de energia, todos os dispositivos sejam desligados.
• Seguindo essa lógica, deve se evitar o uso de contatos normalmente fechados para o
acionamento de entradas. Uma vez na condição de repouso, os mesmos estarão
energizando as suas respectivas entradas.
Etiquetas e Placas de identificação
Nas instalações e serviços em eletricidade deve ser adotada sinalização adequada de
segurança, destinada à advertência e à identificação, obedecendo ao disposto na NR-26 –
Sinalização de Segurança, de forma a atender, dentre outras, as situações a seguir.
https://engenhabr.com.br/mais_blog/?id=5
Abaixo segue as situações previstas na norma regulamentadora 10:
• identificação de circuitos elétricos;
• travamentos e bloqueios de dispositivos e sistemas de manobra e comandos;
• restrições e impedimentos de acesso;
• delimitações de áreas;
• sinalização de áreas de circulação, de vias públicas, de veículos e de movimentação de
cargas;
• sinalização de impedimento de energização;
• identificação de equipamento ou circuito impedido. https://engenhabr.com.br/mais_blog/?id=5
Emergência (externo)
• Quando falamos de botoeira de emergência ou qualquer acionamento de emergência,
devemos considerar que sua função é obstruir a passagem de corrente elétrica
• Logo, fica nítido para nós que seu contato
precisa ser Normalmente Fechado para que
no momento em que for acionado ele
obstrua a corrente elétrica.
Intertravamento (externo)
• No exemplo da inversão de rotação do motor trifásico, o processo ocorre através da
inversão de fases promovida por dois contatores. caso os dois funcionem ao mesmo
tempo, teremos um curto circuito no circuito de potência.
• Para implementarmos o intertravamento em um comando elétrico com CLP é
necessário contatos externos ao CLP.
• Isso pode ser feito através dos botões das botoeiras que não estão sendo utilizados ,
funcionando como SET ou RESET de outras funções.
Temporizadores
● Instrução mais utilizada de modo geral, depois dos contatos e bobinas;
● Relés temporizadores mecânicos:
○ Utilizados para atrasar a abertura ou o fechamento dos contatos do circuito de controle;
○ Similar ao relé de controle (funcionamento);
○ Alguns dos seus contatos são projetados para funcionar com um intervalo de tempo
pré-ajustado, após a bobina ser energizada;
O circuitos temporizadores são classificados quanto ao tipo de acordo
com o tipo de contato e o retardo que está sendo utilizado.
NATF: Normalmente aberto e um temporizado fechado;

NFTA: Normalmente fechado e um temporizado aberto;
NATA: Normalmente aberto e um temporizado aberto;
NFTF: Normalmente fechado e um temporizado fechado.
Contadores
Os contadores usados nos CLP's comparam valores ajustados, de acordo com a operação
e valores preestabelecidos, para controlar eventos de um modo geral. Pode ser tanto de
contagem positiva (incremento “+1”) quanto de contagem negativa (decremento “-1”).
https://materialpublic.imd.ufrn.br/curso/disciplina/1/60/4/8
Contador Crescente (CTU)
Neste tipo de contador os impulsos originados na entrada do contato “CU” provoca um
incremento do registro do contador.
A saída “Q” fica desativada (OFF) enquanto a contagem não atinge o valor estabelecido
em “PV”. Quando a contagem chega ao valor de PV a saída Q é ativada e permanece
assim até que seja dado um pulso no contato “R”, conforme mostra o gráfico a seguir.
Caso o contador continue a receber os impulsos para contagem, ele continuará contando,
mas sua saída “Q” não irá alterar seu estado, ou seja, ficará ativado.
Comparadores
• A comparação é feita ao se criar uma analogia entre duas variáveis baseada em
semelhanças, diferenças, etc.. Essa analogia deve ter um conector que indique o
paralelo que se faz entre os dois elementos.
• Esse conector pode ser uma expressão matemática dentre várias disponíveis. Algumas
delas estão apresentadas nos quadros a seguir
Controle
• Todo programa em Linguagem Ladder deve ter uma Instrução END, indicando o seu
final. Trata-se de uma bobina e é classificada como Instrução de Controle do
Programa. É uma Instrução incondicional, não admitindo qualquer tipo de Elemento
em sua Lógica de Controle.
https://pdfcoffee.com/apostila-curso-de-clp-pdf-free.html
• Toda Instrução localizada após a Instrução END não será executada pelo Programa de
Aplicação, com exceção das Instruções de Interrupção, Sub-Rotinas e Controles
Específicos (Mensagens, por exemplo).
• A não-existência da Instrução END no Programa de Aplicação gera um 'Erro Fatal',
fazendo com que a CPU não permaneça em Modo de Execução (RUN).
https://pdfcoffee.com/apostila-curso-de-clp-pdf-free.html
Sistemas Microcontrolados
Noções de programação em linguagem C++
Essencialmente, um programa C++ consiste de uma ou mais partes chamadas funções.
Além disso, um programa em C++ deve definir pelo menos uma função chamada main.
Esta função marca o ponto de início de execução do programa.
https://www.inf.ufpr.br/ci208/NotasAula.pdf
Programas C++ tem a seguinte estrutura geral:
Sentenças: simples e compostas
Cada instrução em C++ é chamada de sentença. Sentenças simples são terminadas com
um ponto e vírgula.Usando chaves, podemos agrupar sentenças em blocos, chamados de
sentenças compostas.
Exemplos de sentenças incluem:
• Simples: x = 3;
• Composta:
{
i = 3;
cout << i << endl;
i = i + 1;
}
Variáveis:
Em C++ uma variável pode ser declarada em qualquer parte do código, sendo que seu
escopo inicia-se no ponto em que foi declarada e vai até o final do bloco que a contém.
Podemos até declarar um contador diretamente dentro de uma instrução for :
Exemplo
Tipos de Dados:
Os tipos fundamentais de dados em C++, com o tamanho em bytes são:
https://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/cienciasexatas/alanrodrigopanosso/apostilacpp_2019.pdf
Comandos de atribuição
Os tipos fundamentais de dados em C++, com o tamanho em bytes são:
Entradas e saídas
• As facilidades de entrada e saída não fazem parte da linguagem C .
• O que existe é uma biblioteca padrão de funções para manipular a transferência de
dados entre programa e os dispositivos (devices) de saída e entrada padrão.
• Algumas destas funções são: scanf(), printf(), getchar(), puts(), gets().
• Estas funções são declaradas no arquivo <stdio.h>. Existem funções úteis para
conversão e teste de caracteres declaradas no arquivo <ctype.h>.
https://www.inf.ufpr.br/cursos/ci067/Docs/NotasAula/notas-23_Entrada_Sa_ida_Padrao.html
https://www.inf.ufpr.br/cursos/ci067/Docs/NotasAula/notas-23_Entrada_Sa_ida_Padrao.html
Operadores aritméticos e expressões
Os Operadores Aritméticos utilizados pelo C++ são, basicamente, os mesmos encontrados
na matemática basica, ou seja, utilizar o sinal de + para realizar a soma, o sinal de - para a
subtração, o sinal de * para a multiplicação e o sinal de / para a divisão entre 2 operandos.
http://excript.com/cpp/operador-aritmetico-cpp.html
Na lista a seguir, é possível encontrar todos esses operadores.
http://excript.com/cpp/operador-aritmetico-cpp.html
Operadores aritméticos e expressões
• Expressão é uma variável, uma constante, ou qualquer combinação válida de variáveis,
constantes e operadores. Permite atribuir o valor de uma expressão a uma variável
• Sintaxe: <nome_da_variável> = <expressão>, onde expressão pode ser qualquer
expressão válida em C++
• Significado: A expressão à direita do “=” é calculada . O valor resultante do cálculo da
expressão é inserido no endereço de memória da variável
https://docente.ifrn.edu.br/brunogurgel/disciplinas/2012/fprog/aulas/cpp/aula3-operadores_e_expressoes.pdf
Operadores Relacionais:
• Utilizamos os operadores relacionais para realizar comparações entre dois
valores de mesmo tipo primitivo.
Operadores Lógicos
• Utilizamos três operadores lógicos básicos para a formação de novas
proposições lógicas compostas a partir de outras proposições lógicas simples.
Estruturas de Controle:
• Execução seqüencial
– Comandos são executados um após o outro na ordem em que
foram escritos
• Transferência de controle
– Quando o próximo comando for executado, não será o
próximo na seqüência
A Estrutura de Seleção if:
https://sites.icmc.usp.br/andre/AULAS/POO/Aulas/aula03.pdf
A Estrutura de Seleção if/else
Exemplo:
if ( grade >= 60 )
cout << "Passed.\n";
else
{
cout << "Failed.\n";
cout << "You must take this course again.\n";
}
A Estrutura de Repetição while
20 // processing phase
21 while ( gradeCounter <= 10 ) { // loop 10 times
22 cout << "Enter grade: "; // prompt for
input
23 cin >> grade;
// input grade
24 total = total + grade; // add grade
to total
25 gradeCounter = gradeCounter + 1; // increment counter
26 }
Estruturas de Decisão
Declaração IF
If é uma estrutura de definição que tem o objetivo de testar se a condição passado é
verdadeira, caso seja ele entra dentro do bloco de IF, e dentro do bloco de IF caso não
seja ele entra dentro do bloco de ELSE onde a decisão é satisfatória.
https://www.devmedia.com.br/estrutura-de-decisao-em-c-c/24031
Declaração SWITCH
SWITCH é uma declaração de múltipla escolha, diferente do if que caso tenha uma lista de
escolha a ser montada não fica elegante e dependendo a extensão do programa fica difícil
a manutenção.
Estruturas de Repetição
Laço FOR
• Laço utilizado geralmente quando existe um termino definido, sempre vai tem um fim
definido para esse laço implementado no inicio.
For (variável de inicialização; condição; incremento)
• Variável de inicialização: inicia uma variável que faz o controle do laço.
• Condição: expressão usada que determinará o final do laço.
• Incremento: define a variável de controle e muda a cada passada no laço.
https://www.devmedia.com.br/estrutura-de-repeticao-c/24121
Laço WHILE
• Laço que pode ter uma condição de termino definida já no inicio ou não.
• Necessariamente ele testa a condição e se caso for verdadeiro executa o bloco abaixo,
caso seja falso ele vai para a próxima instrução fora do laço.
Laço DO WHILE
Laço quase igual ao While, a diferença é que primeiro ele executa um bloco e testa a
condição, caso seja falsa vai para o próxima instrução.
Funções
• Uma função é um bloco de código que executa alguma operação. Opcionalmente, uma
função pode definir parâmetros de entrada que permitem que os chamadores passem
argumentos para a função. Uma função também pode retornar um valor como saída.
https://learn.microsoft.com/pt-br/cpp/cpp/functions-cpp?view=msvc-170
Exemplo 1:
int sum(int a, int b)
{
return a + b;
}
Exemplo 2:
int main()
{
int i = sum(10, 32);
int j = sum(i, 66);
cout << "The value of j is" << j << endl; // 108
}
Partes de uma declaração de função
• Uma declaração de função mínima consiste no tipo de retorno, nome da função e lista
de parâmetros (que pode estar vazia), juntamente com palavras-chave opcionais que
fornecem mais instruções ao compilador. O seguinte exemplo é uma declaração de
função:
int sum(int a, int b)
{
return a + b;
}
Definições de função
Uma definição de função consiste na declaração e no corpo da função, entre chaves, que
contém declarações, instruções e expressões variáveis. O seguinte exemplo mostra uma
definição de função completa:
int foo(int i, std::string s)
{
int value {i};
MyClass mc;
if(strcmp(s, "default") != 0)
{
value = mc.do_something(i);
}
return value;
}
Arduino
Origem e História:
• O Arduino foi criado em 2005, na Itália, por um grupo de 5 pesquisadores: Massimo
Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis.
• Massimo possuía o desejo de ensinar seus alunos noções básicas de eletrônica e
programação, mas não encontrava placas com preço acessível e esquemas
simplificados.
https://victorvision.com.br/blog/o-que-e-arduino
Como funciona o Arduino?
O arduino funciona com código aberto, em seu software e diversas possibilidades de
expansão em seu hardware.
Hardware – Faça você mesmo (DIY)
O hardware, ou seja, as partes físicas do Arduino, são bastante diversas e, inclusive,
iremos explicar como funcionam os principais tipos de Arduino existentes.
Modelos como Arduino Mega, Arduino Pro Mini e Arduino Uno são bastante populares.
Software – Código aberto
O software do Arduino é chamado Arduino Integrated Development Environment, ou
Arduino Software (IDE).
Conta com um editor de texto para inserção dos códigos, um console de texto, um campo
de mensagens, e menus comuns de dispositivos do tipo.
A IDE do Arduino é open-source, assim como a propriedade intelectual da fabricante. A
sua interface gráfica é baseada em Processing e outras linguagens de código aberto.
Arduino X Computador
• A principal diferença entre um Arduino e um computador convencional é que, além ter
menor porte (tanto no tamanho quanto no poder de processamento), o Arduino utiliza
dispositivos diferentes para entrada e saída em geral.
• Por exemplo: em um PC utilizamos teclado e mouse como dispositivos de entrada e
monitores e impressoras como dispositivos de saída; já em projetos com o Arduino os
dispositivos de entrada e saída são circuitos elétricos/eletrônicos.
https://wiki.sj.ifsc.edu.br/index.php/
• Como a interface do Arduino com outros dispositivos está mais perto do meio físico
que a de um PC, podemos ler dados de sensores (temperatura, luz, pressão etc.) e
controlar outros circuitos (lâmpadas, motores, eletrodomésticos etc.), dentre outras
coisas que não conseguiríamos diretamente com um PC.
https://wiki.sj.ifsc.edu.br/index.php/
Entradas e Saídas Digitais:
• Em um Arduino UNO, as entradas e saídas digitais estão localizadas desde pino 0 até o
pino 13. Note que, estes pinos devem ser configurados previamente para que atuem
como entradas ou saídas (é importante ressaltar que alguns destes pinos possuem
funções especiais, no entanto, isto será tratado em outros tutoriais. Neste momento
basta salientar a função destes enquanto entradas e saídas digitais).
https://portal.vidadesilicio.com.br/entradas-e-saidas-digitais/
https://portal.vidadesilicio.com.br/entradas-e-saidas-digitais/
Entradas e Saídas Analógicas:
• Uma placa Arduino possui um conjunto de pinos que 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.
https://portal.vidadesilicio.com.br/entradas-e-saidas-analogicas/
• 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).
Modulação por largura de pulso – PWM
PWM o que é?
• A origem do nome inglês Pulse Width Modulation (modulação por largura de pulso).
Pelo nome pode parecer algo extremamente complexo, mas na verdade é um controle
de tempo entre cada estado lógico de acordo com uma frequência.
https://elcereza.com/pwm-arduino/
Largura do Pulso
• Um interruptor quando pressionado muda de um estado lógico inicial para um outro
estado lógico independe se esteja em pullup ou pulldown, sempre irá gerar uma onda
quadrada. Com base nisso, se for considerado que o botão em pulldown durante 1min
que equivale a 60s o botão será pressionado durante 15s para ligar um LED.
No Arduino, o comando que para poder alterar o Duty Cicle do PWM é com o uso do
analogWrite(pin, 0 a 255) como na figura abaixo:
Comandos básicos do Arduino IDE
• A programação na IDE do Arduino conta com diversos comandos importantes para a
implementação do seu código.
• Dentre elas, existem algumas funções fundamentais que serão utilizadas desde o projeto
mais básico até o mais avançado.
https://blog.eletrogate.com/comandos-basicos-da-arduino-ide/
Funções Nativas
void setup( ){ }
Dentro do setup devemos inserir toda a configuração lógica do código, como atribuição de
entradas e saídas, inicialização da comunicação serial, etc.
void loop( ){ }
O loop() vem logo após a função setup e é onde toda a lógica do código que deverá ser
executado está contida. O código que está dentro da função loop() será executado
continuamente enquanto o Arduino estiver energizado.
Entrada e Saída de Sinais
pinMode( )
O comando pinMode() é responsável por atribuir uma funcionalidade ao pino do Arduino.
Através dessa função, definimos qual pino será usado e se irá trabalhar como entrada
(INPUT) ou saída (OUTPUT) e deve ser definido dentro da função setup( ). Veja a sintaxe
abaixo:
void setup(){
pinMode(2, OUTPUT); //pino 2 do Arduino setado como SAÍDA
pinMode(3, INPUT); //pino 3 do Arduino setado como ENTRADA
pinMode(4, INPUT_PULLUP); //pino 4 do Arduino setado como ENTRADA com
resistor de pull up.
}
digitalRead( )
Esse comando é responsável por ler o estado de porta digital que está trabalhando como
entrada (INPUT), identificando se o dispositivo conectado a ela está enviando um sinal em
nível lógico HIGH (5V) ou LOW (0V).
void loop(){ int var = digitalRead(3); //Lê a entrada do pino 3 e armazena o valor na
variável do tipo inteira "var" }
digitalWrite( )
Esse comando é responsável por alterar o estado em uma porta digital que trabalha como
saída (OUTPUT) para HIGH (5v) ou LOW (0v). É utilizado para enviar sinais e acionar
componentes, como ligar um led.
void loop(){
digitalWrite(2, LOW);// faz com que o pino 2 fique no estado LOW (0v)
digitalWrite(1, HIGH);// faz com que o pino 1 fique no estado HIGH (5v)
}
analogRead( )
analogRead( )
O comando analogRead( ) faz a leitura dos sinais enviados à uma porta analógica,
retornando um valor entre 0 (0V) e 1023 (5V).
void loop(){
analogRead(A0); //Lê a entrada do pino analógico A0
}
analogWrite( )
Esse comando se encarrega de enviar um sinal PWM em uma porta compatível, sendo seu
valor entre 0 (0V) e 255 (5V). Com o comando analogWrite conseguimos controlar a
potência de diversas cargas, como a intensidade de brilho de um LED, por exemplo.
void loop(){
analogWrite(A0, 0);// faz com que o pino A0 fique com valor 0 (0v)
analogWrite(A1, 255);// faz com que o pino A1 fique com valor 255 (5v)
}
Funções de Tempo
delay( ):
O comando delay() é uma função de tempo utilizada para parar ou atrasar a execução do
código por um período determinado de tempo. É expresso em milissegundos (1/1.000
segundo) e uma de suas vantagens está em iniciar a contagem de tempo a partir do
momento em o comando é interpretado e processado.
void loop(){
delay(1000); //congela o código por 1000 milissegundos
}
delayMicroseconds( ):
Esse comando tem as mesmas características do anterior (delay()), porém se difere na
unidade de tempo a ser executada, que nesse caso é o microssegundo (1/1.000.000
segundo, ou 1/1.000 milissegundo).
void loop(){
delayMicroseconds(1000); //congela o código por 1000 microssegundos, ou 1
milissegundo
}
Funções Matemáticas
abs( ):
Retorna o módulo (valor absoluto) de um número. Veja a sintaxe abaixo:
void loop(){
var = abs(x); //atribui o módulo de x a variável "var"
}
map( ):
A função map() é responsável por converter o valor de um intervalo em um intervalo
diferente. É muito utilizado em aplicações onde uma entrada analógica controla uma saída
digital, como um potenciômetro controlando o brilho de um led, por exemplo.
void loop(){
sinal = analogRead(x); //lê uma entrada analógica x e armazena o valor na variável "sinal"
var = map(x, deMin, deMax, paraMin, paraMax); //remapeia os mínimos e máximos
contidos em x para outro intervalo
}
max( ):
Retorna o maior entre dois valores.
void loop(){
var = max(x, y); // retorna o valor do maior entre x e y
}
min( ):
Retorna o menor entre dois valores.
void loop(){
var = min(x, y); // retorna o valor do menor entre dois valores x e y
}
sqrt( ):
Retorna a raiz quadrada de um número.
void loop(){
var = sqrt(x); // atribui a var a raiz quadrada de um número x
}
Arduino Comunicação Serial
A comunicação serial (UART) na plataforma Arduino é, sem dúvida, um poderoso recurso
que possibilita a comunicação entre a placa e um computador ou entre a placa e outro
dispositivo, como por exemplo um módulo GPS ou um módulo GSM. É através desse
canal que é realizado o upload do código para a placa.
https://embarcados.com.br/arduino-comunicacao-serial/
Terminal Serial
Além do recurso de upload através da comunicações serial, a IDE trás um terminal serial
que auxilia no recebimento e envio de dados para a placa sem a necessidade de recorrer a
uma ferramenta externa. Para acessar essa ferramenta basta clicar no ícone Serial Monitor
ou acessar o menu Tools> Serial Monitor. É aberta a janela a seguir:
É aberta a janela a seguir:
Funções mais usadas com a placa Arduino UNO
Serial.begin()
É a primeira função a ser utilizada quando vai trabalhar com a comunicação serial. Ela
configura a taxa de comunicação em bits por segundo (baud rate). Possui um segundo
parâmetro opcional para a definição da quantidade de bits, paridade e stop bits. Se for
omitido esse parâmetro o padrão será 8 bits, sem paridade e 1 stop bit.
Sintaxe:
Serial.begin(speed)
Serial.begin(speed, config)
Parâmetros:
speed: velocidade em bit por segundo (baud rate) – long
config: configura a quantidade de bits, paridade e stop bits. Os valores válidos são :
SERIAL_5N1 SERIAL_8N2 SERIAL_7E2 SERIAL_6O2
SERIAL_6N1 SERIAL_5E1 SERIAL_8E2 SERIAL_7O2
SERIAL_7N1 SERIAL_6E1 SERIAL_5O1 SERIAL_8O2
SERIAL_8N1 (padrão) SERIAL_7E1 SERIAL_6O1
SERIAL_5N2 SERIAL_8E1 SERIAL_7O1

Serial.available()
Retorna a quantidades de bytes disponíveis para leitura no buffer de leitura. Essa função
auxilia em loops onde a leitura dos dados só e realizada quando há dados disponível. A
quantidade máxima de bytes no buffer é 64.
Sintaxe:
Serial.available();
Parâmetros:
Não passa nenhum parâmetro.
Retorno:
(int) – quantidade de bytes disponíveis para leitura
Serial.read()
Lê o byte mais recente apontado no buffer de entrada da serial.
Sintaxe: Serial.read();
Parâmetros: Não passa nenhum parâmetro.
Retorno:
(int) – O primeiro byte disponível no buffer da serial.
Retorna -1 caso n tenha dado disponível.
Serial.print()
Escreve na serial texto em formato ASCII. Essa função tem muitas possibilidades.
Números inteiros são escritos usando um caractere ASCII para cada dígito. O mesmo
ocorre para números flutuante e, por padrão, são escrito duas casas decimais. Bytes são
enviados como caracteres únicos e strings e caracteres são enviados como escritos.
Vejamos alguns exemplos:
Serial.print ( 123 ); // Envia “123”
Serial.print ( 1.234567 ); // Envia “1.23”
Serial.print ( ‘N’ ); // Envia “N”.
Serial.print ( “Hello world” ); // Envia “Hello world”.
Obs.: caracteres são enviados com aspas simples e strings com aspas duplas.
Serial.println()
Funciona praticamente igual a função Serial.print(), a única diferença é que esta função
acrescenta ao fim da mensagem o caractere de retorno de carro (ASCII 13 ou ‘\r’) e o
caractere de nova linha(ASCII 10 ou ‘\n’).
A sintaxe, os parâmetros e o retorno são os mesmos da função Serial.print().
Serial.write()
Escreve um byte na porta serial.
Sintaxe: Serial.write(val)
Serial.write(str)
Serial.write(buf, len)
Parâmetros:
val: um valor para ser enviado como um único byte.
str: uma string para ser enviada como uma sequência de bytes.
buf: um array para ser enviado como uma serie de bytes.
len: o tamanho do buffer a ser enviado.
Retorno:
(byte) – Retorna a quantidade de bytes escritos na serial. A leitura desse numero é
opcional.
Utilização de um aplicativo para controle de uma saída via bluetooth
• O Módulo Bluetooth possibilita transmitir e receber dados através de comunicação sem
fio. Este módulo pode ser utilizado para criação de comunicação wireless para troca de
informações entre dispositivos.
https://blogmasterwalkershop.com.br/arduino/como-usar-com-arduino-modulo-bluetooth-hc-05-hc-06
Especificações e características (HC-05):
– Modelo: HC-05
– Tensão de operação: 3,6V – 6VDC
– Frequência de operação: 2,4GHz
– Nível de sinal lógico: 3,3V
– Protocolo bluetooth: v2.0+EDR
– Banda: ISM
– Modulação: GFSK
– Segurança: autenticação e criptografia
- Modo de funcionamento: master / slave
– Temperatura de operação: -40° ~ 105° celsius
– Alcance do sinal: ~10m
– Senha padrão (PIN): 1234
– Aplicações:
• Projetos com Arduino ou outras plataformas microcontroladas em que seja necessário
utilizar comunicação sem fio de baixo custo.
• Utilizar o Módulo Bluetooth HC-05 / HC-06 em conjunto com o Arduino para
acionamento de um LED através do aplicativo instalado no smartphone Android.
Sensores e Atuadores
• Sensores obtêm informações do processo industrial, na forma de sinais.
• A ideia é transformar algum tipo de energia em informação, sinal.
• Idealmente sensores coletam informações com o mínimo de influência sobre o
processo.
• Atuadores utilizam informações do controle para modificar o comportamento do
processo, o que certamente envolve energia.
• Atuadores transformam informação em energia.
• A natureza física de sensores e atuadores é bem diversa.
Sensor de Temperatura e Umidade
• Sensor de Temperatura e Umidade é um equipamento que pode ser utilizado para medir
a temperatura e umidade do ar, temperatura e umidade do solo ou até mesmo das folhas
(temperatura e umidade foliar).
https://sigmasensors.com.br/sensor-temperatura-umidade
O Sensor de Luminosidade LDR
• O Sensor de Luminosidade LDR (Light Dependent Resistor) é um componente cuja
resistência varia de acordo com a intensidade da luz. Quanto mais luz incidir sobre o
componente, menor a resistência.
https://www.makerhero.com/produto/sensor-de-luminosidade-ldr-5mm/
Sensor Ultrassônico
• O sensor ultrassônico é amplamente utilizado em aplicações industriais, como, por
exemplo, na detecção de obstáculos em máquinas automatizadas, no monitoramento de
níveis de líquidos ou na medição de distâncias. Ele é capaz de detectar objetos através
da reflexão das ondas ultrassônicas emitidas pelo sensor.
https://tipotemporario.com.br/elektra/blog/sensor-ultrassonico-veja-quais-sao
as-principais-aplicacoes-na-industria
Motor DC e Servomotor
Dois tipos proeminentes de motores são o motor DC e o servo motor e, embora possa ser
um pouco difícil diferenciar entre esses dois, na realidade, eles são completamente
diferentes um do outro.
https://askanydifference.com/pt/difference-between-dc-motor-and-servo-motor/
• Os motores CC fornecem rotação contínua, enquanto os servomotores oferecem
controle preciso em uma faixa limitada de movimento.
• Os servomotores requerem feedback externo para um posicionamento preciso, enquanto
os motores DC operam sem qualquer mecanismo de feedback.
• Os servomotores consomem menos energia do que os motores CC devido à sua
eficiência em fornecer controle de movimento preciso.
Motor DC vs Servo Motor
• A Motores de Corrente Contínua é um tipo de motor elétrico que funciona com corrente
contínua, sendo comumente utilizado em ventiladores, sopradores, etc. Produz rotação
contínua.
• Os servomotores são um tipo de motor elétrico usado para controle preciso de posição e
velocidade e possuem sensores de feedback para alta precisão.
Driver ponte H
• Basicamente, a ponte H é um driver usado em motores de corrente contínua, e que
permite o motor girar tanto no sentido horário quanto no sentido anti-horário. Além de
permitir alternar o sentido de rotação do motor, ela também exige pouquíssima energia
do circuito de comando.
https://www.manualdaeletronica.com.br/ponte-h-o-que-e-como-funciona/#:~:text=O%20que
%20%C3%A9%20ponte%20H,energia%
20do%20circuito%20de%20comando.
Display LCD
• O Display LCD é um painel fino usado para exibir as informações de entrada por via
eletrônica. Essas informações podem ser texto, vídeos e imagens.
• Esse display LCD tem 16 colunas e 2 linhas, com backlight (luz de fundo) azul e letras
na cor branca. Para conexão, são 16 pinos, dos quais usamos 12 para uma conexão
básica, já incluindo as conexões de alimentação (pinos 1 e 2), backlight (pinos 15 e 16)
e contraste (pino 3).
https://www.makerhero.com/blog/como-utilizar-o-display-lcd-16x2/
Pinos do Display LCD no Arduíno
Pinos do Display LCD no Arduíno
Módulo Bluetooth
• O Módulo Bluetooth HC-05 é um módulo para a comunicação sem fio via Bluetooth,
podendo trabalhar como Master para enviar informações, Slave para receber
informações, ou dos dois modos simultaneamente.
Módulo wifi Esp8266
• O ESP8266 é um microcontrolador com capacidade de conexão Wi-Fi, que permite
fazer esses acionamentos e muitas outras funções, não necessitando de um módulo
externo para conectar a redes Wireless, e a programação pode ser feita toda a partir da
IDE do Arduíno, nesse post vamos te ensinar a dar os primeiros passos.
https://www.crescerengenharia.com/post/tudo-sobre-esp8266-e-html
https://www.makerhero.com/produto/modulo-wifi-esp8266-esp-01/
Sensor de Distância IR
• Se aplica em Projetos com Arduino ou outras plataformas microcontroladas em que seja
necessário fazer detecção de obstáculos ou medir distância de objetos.
• Utilizar o Sensor de Distância IR Longo Alcance Sharp GP2Y0A21YK0F em conjunto
com o Arduino para fazer a medição da distância de um objeto. A distância medida será
mostrada no monitor serial do ambiente de programação do Arduino.
https://blogmasterwalkershop.com.br/arduino/como-usar-com-arduino-sensor-de-distancia-ir-longo-alcance-sharp-
gp2y0a21yk0f
https://blogmasterwalkershop.com.br/arduino/como-usar-com-arduino-sensor-de-distancia-ir-longo-alcance-sharp-
gp2y0a21yk0f
Modulo display com chaves arduino
• Para conectar o display ao Arduino, utilize 4 pinos de conexão de dados (2, 3, 4 e 5) e 2
pinos de controle (11 e 12).
• O potenciômetro serve para ajuste de contraste da tela, como também para regular a luz
de fundo, quando conectado aos pinos 16 e 16 do display.
• Para reduzir o consumo de energia, você pode utilizar um resistor.
https://victorvision.com.br/blog/display-lcd-16x2/#:~:text=Para%20conectar%20o%20display%20ao%20Arduino%2C%20utilize
%204%20pinos%20de,16%20e%2016%20do%20display.
Os botões disponíveis no shield possibilitam que opções sejam selecionadas para que a
plataforma embarcada execute determinada ação.
Utilizar o Display LCD 16X2 Shield com Teclado em conjunto com o Arduino para exibir
“APERTOU A TECLA” na primeira linha e na segunda linha é informado o botão que for
pressionado.
https://blogmasterwalkershop.com.br/arduino/como-usar-com-arduino-display-lcd-16x2-shield-com-teclado
https://blogmasterwalkershop.com.br/arduino/como-usar-com-arduino-display-lcd-16x2-shield-com-teclado
01121

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DEPARTAMENTO REGIONAL DO PARÁ

CEP CANAÃ DOS CARAJÁS

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• As escolas já apresentam esses conteúdos nas séries iniciais e à medida que os

6 (parcela) + 2 (parcela) = 8 (soma ou total)

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Questão 2 - Na adição, existe uma propriedade relacionada à existência de um

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Questão 3 - Encontre a solução do produto a seguir e eleve-a ao quadrado. O

Questão 4 - A respeito do produto entre números inteiros, assinale a alternativa correta.

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- Números positivos e negativos: os sinais interferem no resultado final, sendo assim,

Qual é o tempo mínimo para que todos passem pelas catracas?

O empresário decidiu comprar a empresa:

É uma função de IR em IR, ou seja, pertence ao conjunto dos números reais

Onde a é o coeficiente de x e b é o termo constante.

O gráfico é sempre uma reta.

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A propriedade fundamental das equações é também chamada de regra da balança. Não é

Veja a demonstração nesse exemplo:

Um número em notação científica apresenta o seguinte formato:

Transformar um número em notação científica

Múltiplos e Submúltiplos - Outras unidades

Às vezes, é necessário usar unidades maiores ou menores do que as do SI.

Se a grandeza for massa:

1km = 1.10³ 1g = 10-3 kg

1µm = 1.10-6 1g = 10³ mg

1cm = 1.10 -2 1mg = 10-3g

1nm = 1.10 -9 1g = 106µg

1mm = 1.10 -3 1 µg = 10-6g

Lembre-se que a trigonometria é a ciência responsável pelas relações estabelecidas entre os

O enunciado desse teorema é:

Pontos de encontro entre duas semirretas

A medida de 90º é característica do ângulo reto. (Foto: Educa Mais Brasil)

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• “ Eletrização é todo processo capaz de gerar uma diferença entre o número de

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A unidade de campo elétrico no Sistema Internacional de Unidades é o Newton por

O cálculo do campo de uma carga puntiforme, localizada em um corpo de dimensões

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