Componentes eletrônicos

Ao longo dos anos diversos cientistas descobriram propriedades diferentes em certos materiais ou compostos que se comportavam de maneiras particulares a passagem da corrente elétrica por eles. Com isso foram desenvolvidos componentes baseados nestes estudos que tem possuem aplicações distintas na elétrica e eletrônica e posteriormente na computação. Vejamos alguns dos mais importantes.

 

Resistor

O resistor é um dispositivo elétrico, cuja principal característica é oferecer certa resistência na passagem da corrente elétrica, seja para aproveitar o calor gerado por essa resistência (conhecido como efeito Joule) ou para reduzir a corrente elétrica em algum ponto do circuito.

O resistor (ou resistência) permite a passagem da corrente elétrica, mas isso se dá com dificuldade, os elétrons não passam facilmente de um átomo a outro é necessário mais “esforço” para isso. Com essa dificuldade em passar pelo dispositivo os átomos acabam vibrando e causando um atrito com o átomo vizinho, isso gera calor. Este fenômeno é conhecido por efeito Joule.

Um bom exemplo que temos neste sentido é o ferro de passar, dentro dele existe uma resistência elétrica, quando a corrente tenta passar por ela encontra grande dificuldade, o que faz com que ela esquente muito, as lâmpadas incandescentes seguem o mesmo principio, mas a intenção não é que esquente e sim gere luz, o filamento no interior da lâmpada oferece muita resistência à passagem de corrente, ocorre então o aquecimento deste até o ponto em emita grande quantidade de luz e calor.

Usando este principio os resistores utilizados na eletrônica reduzem a passagem da corrente elétrica que chega a eles, transformando o excedente em calor. A unidade de medida de resistência elétrica é o ohm. Quanto maior o valor em ohm, mais dificuldade a corrente encontrará em passar pelo resistor e maior a queda de tensão ao final da passagem. São identificados por um código de cores ou com seus dados marcados em sua superfície.

Capacitor

O capacitor é um componente que tem como característica o armazenamento de carga elétrica. É constituído basicamente de duas placas separadas por um material isolante (dielétrico). Seu funcionamento é simples, quando seus terminais são submetidos a uma corrente elétrica as duas placas internas se carregam com as cargas positivas e negativas, a partir daí diversos efeitos ocorrem e que são utilizados na elétrica e eletrônica. O principal efeito é a capacitância a unidade de medida é o farad, no entanto está é uma unidade muito grande por isso na maior parte das vezes se encontra sob a notação de µf (micro farad).

É muito utilizado como filtro em circuitos eletrônicos e no dobrador de tensão das fontes de alimentação de computadores. Existem diversos tipos de capacitores e de diversas composições destinados cada tipo a certas aplicações.

Nos computadores as memórias RAM do tipo dinâmica são na verdade minúsculos capacitores agrupados e conforme recebem carga elétrica se carregam e desta forma podem representar os 0 e 1 necessários a lógica binária. Por conta de precisarem sempre ser novamente alimentados para não perderam a carga neles armazenadas (refresh), as memórias formadas por eles são chamadas dinâmicas.

Nas fontes de alimentação são utilizados no dobrador de tensão e como filtros visto que dependendo da freqüência ao qual é submetido pode permitir a passagem ou não da corrente elétrica. Outra característica interessante do capacitor é a possibilidade de liberar toda a carga armazenada de forma quase instantânea como no uso em flashes de máquinas fotográficas.

 

Diodo

Entre os materiais que são bons condutores de corrente elétrica e os isolantes existem materiais que são um meio termo, os semicondutores. Este tipo de material possui diversas aplicações dentre elas a que é utilizada pelo diodo. Diodo é um componente elétrico que tem por função permitir a passagem de corrente somente numa direção, impedindo no sentido contrário. Isso é possível por meio das características dos semicondutores como o silício e o germânio. O material em estado natural é isolante, mas recebe uma dopagem e a partir daí começa a conduzir eletricidade, mas não como um condutor comum e sim com certas características específicas a cada componente e aplicação. No caso do diodo, este é formado por dois cristais de silício ou germânio, a principal característica é conduzir a corrente somente em um sentido, tendo sua principal aplicação como retificador de tensão, ou seja, converter uma corrente alternada em corrente continua. Um dos cristais que o formam é chamado de P e outro de N. Sendo o P o anodo e N o catodo. A corrente elétrica só flui do anodo para o catodo, ao contrário se comporta como um isolante.

Dentre os diodos existe um tipo especial conhecido como LED ou diodo emissor de luz. È feito de arseneto de gálio e tem como característica emitir luz quando transpassado por uma corrente elétrica. Tem sido muito popularizado nos últimos anos visto ter um baixo consumo elétrico, maior durabilidade e poder substituir outros tipos de emissores de luz como lâmpadas ccd nos backlights de telas lcd e na iluminação doméstica.

 

Transistor

Este é principal componente da eletrônica substituto das válvulas termiônicas. Sua invenção bem como o aperfeiçoamento de suas técnicas de produção foi o que possibilitou o avanço e o desenvolvimento de toda a tecnologia que temos hoje.

Basicamente um transistor é um diodo com a possibilidade de controlar a passagem de corrente. Possui três terminais, base, emissor e coletor. Caso exista alguma tensão na base ele permite a passagem da corrente entre emissor e coletor, caso não exista corrente, ele não conduz. Essa a é estrutura básica de funcionamento de um transistor, e com base nesta característica é que toda a computação se fundamentou.

Basicamente uma chave que liga e desliga a corrente elétrica. Com este conceito foi possível o desenvolvimento de portas lógicas utilizando os transistores, e com o agrupamento delas a criação de somadores lógicos e as ULAs (unidades lógicas e aritméticas) a base central dos processadores. Os transistores também têm como característica a amplificação de sinais (efeito transistor) e regulagem de tensões.

Existem diversos tipos de transistores cada um destinado a um tipo de aplicação.

Com o avanço nas técnicas de fabricação hoje é possível construir transistores microscópicos, e agrupá-los aos milhões como nos processadores atuais. Veja uma resumida tabela da evolução dos processadores e a quantidade de transistores utilizados na sua produção:

 

Fusível

O fusível possivelmente é o mais simples de todos os componentes utilizados num equipamento eletrônico. A função dele é proteger o equipamento de uma sobrecarga elétrica que poderia danificá-lo permanentemente ou ainda causar um incêndio dependendo do caso. O fusível se baseia na teoria de que ao aumentar a corrente num condutor, devido à maior quantidade de elétrons passando por este, ocorre o efeito Joule fazendo com que este condutor se aqueça. Todo circuito aquece devido à resistência que cada componente possui, mas dentro de certos limites. Se não existir um dispositivo para impedir que a corrente alcance níveis muito altos caso ocorra um curto circuito em um transistor, por exemplo, a corrente pode aquecer o circuito a ponto de literalmente pegar fogo no equipamento. A função do fusível é exatamente esta, proteger o circuito contra sobre tensão fundindo seu interior (daí seu nome) caso a corrente aqueça o circuito até certo limite impedindo a passagem da corrente pelo sistema.

Sua classificação é em relação à tensão e corrente por ele suportada sem queimar, ou seja, de acordo com o equipamento a ser protegido.

É o componente mais fácil de realizar sua verificação, quando possuem o invólucro em vidro como na figura pode ser visual a verificação, se estiver com o interior preto ou o fio interno partido está queimado, caso possua invólucro cerâmico ou outro material, será necessário um multímetro, ajusta-se para testar resistência pode ser em qualquer escala, ao colocar as pontas de prova em suas extremidades será 8 ou 80, ou estará em curto sinalizando que não está queimado, ou estará aberto sinalizando que algo o fez queimar.

Agora muita atenção, dificilmente um fusível se queima sozinho, algo o faz queimar, quando constatar que o fusível de seu equipamento está queimado, antes de trocar verifique se algum outro item não apresenta problemas, pois caso exista algum componente em curto, o fusível queimará novamente de forma instantânea. E sempre substituía o fusível por outro de mesma capacidade, pois está é definida de acordo com o equipamento, se um fusível for substituído por um de maior capacidade a sua proteção fica comprometida, ou seja, ele demorará muito pra abrir podendo o aparelho já estar danificado quando isso ocorrer, ou pior um incêndio pode começar antes mesmo de o fusível desligar o circuito.

Apesar da simplicidade, este componente é de suma importância em qualquer equipamento que use energia elétrica. E nunca deve ser substituído por um pedaço de fio, o risco é enorme.