Kit Eletrônica Educacional – Projetos com Circuitos de Papel

O Kit Eletrônica Educacional é um produto desenvolvido pela Usinainfo que tem como objetivo, auxiliar escolas e professores à compreender a eletrônica e o seu funcionamento, um vislumbre necessário para que as instituições interessadas possam iniciar seu próprio espaço de aprendizado maker.

Kit Eletrônica Educacional

Através da manipulação e da experimentação, o Kit Eletrônica Educacional proporciona a introdução necessária às escolas que desejam trabalhar com robótica e demais ambientes de aprendizado semelhante, uma vez que a eletrônica é a base para todos estes projetos.

Construir um espaço físico para iniciar a trabalhar com o universo maker dificilmente é um problema tão grande quanto saber por onde começar e por isto, trago esta opção que vai do básico ao mais complexo, que trabalha teoria e simulações práticas de maneira simples e eficaz.

Circuitos de Papel

Circuitos de papel são circuitos elétricos de baixa tensão desenvolvido em papel ou papelão e que tem uma fita condutora como base de instalação, além disto, são circuitos que podem ser facilmente criados usando uma seleção de materiais comuns.

Os circuitos de Papel desenvolvidos para o Kit Eletrônica Estudantil utilizam além da fita de cobre, componentes como LED, Resistor, Buzzer e uma fonte de alimentação fornecida através da Bateria CR2032.

Kit Eletrônica Educacional Completo

Trabalhar com estes Circuitos é ótimo para todas as idades, é indicado para alunos do ensino fundamental, médio, jovens e adultos, todos aqueles empenhados em conhecer mais desta área.

A fita de cobre é usada para fornecer a corrente de uma parte do circuito para outra. Existem vários designs de circuito para desbravar neste kit e a fita de cobre é ideal para conduzir baixos níveis de eletricidade, assim como tintas condutivas.

Os circuitos de Papel proporcionam diversas atividades de eletrônica que ensinam desde o básico como a alimentação de um LED, até a utilização de resistores em série e paralelo e acionamento de buzzers e afins, tarefas que ensinam conceitos de circuitos e condutividade elétrica.

Produtos Utilizados no Kit Eletrônica Educacional

– Kit Circuitos de Papel

– 6 LED Branco de Alto Brilho 5mm;

– 1 LED Verde 5mm Difuso;

– 1 LED Amarelo 5mm Difuso;

– 1 LED Vermelho 5mm Difuso;

– 1 Buzzer Ativo 3V Bip Contínuo PCI 12mm;

– 1 Bateria CR2032 3V de Lithium / Pilha CR2032;

– Fita de Cobre Adesiva para Blindagem e Proteção – 6mm x 5m.

Projetos do Kit Eletrônica Educacional

O Kit Eletrônica Educacional aborda conceitos dos mais simples aos mais complexos, conceitos que podem ser facilmente interpretados e visualizados através da simples conexão dos componentes, assim como projetos mais complexos, que envolvem teorias e cálculos para melhor compreensão.

Dentre os projetos podemos destacar:

Projeto 1: Circuito simples

Utilizamos a fita de cobre como elemento condutivo para transportar a energia elétrica produzida pela pilha até o LED que estará associado ao circuito e em contato direto com a Fita.

Projeto 2: Circuito simples com Interruptor

Neste segundo projeto, a base é semelhante, porém iremos incluir uma emenda para acionarmos o LED apenas quando desejarmos, uma espécie de interruptor que iremos utilizar para conduzir a energia e ligar e desligar o LED.

Projeto 3: Circuito simples com Interruptor e Resistor

Aos poucos vamos adicionando novos elementos aos projetos e nesta fase chegou a hora de incluirmos um resistor, componente que irá controlar a luminosidade do LED e ao manter a emenda, poderemos ver a diferença da sua aplicação.

Projeto 4: Circuito de Resistores em Série

A associação em série de resistores é uma ligação em sequência que permite que a corrente elétrica mantenha-se ao longo do circuito, porém apresenta variação na tensão elétrica resultante. O interruptor por sua vez, tem a finalidade de observar a diferença quando utilizamos os resistores em série ou quando utilizamos apenas um resistor.

Obs.: Quando pressionamos o interruptor e possibilitamos um novo caminho a energia, esta irá sempre ser transportada através do caminho com menor resistência, ou seja, ao ter que optar com um caminho com resistor ou sem, ela sempre mudará seu percurso.

Projeto 5: Circuito de Resistores em Paralelo

A associação em paralelo de resistores é uma ligação sobreposta que permite que a tensão elétrica mantenha-se ao longo do circuito, porém apresenta variação na corrente elétrica. O interruptor também tem a finalidade de observar a diferença entre a ligação com um resistor ou com dois resistores em paralelo.

Projeto 6: Aplicação Luminária

Para visualizarmos as teorias em nosso cotidiano, vamos simular a aplicação de um LED em uma luminária, a teoria é simples e similar a outras vistas anteriormente, porém nos da uma ideia de um local ao qual nossa teria pode ser aplicada.

Projeto 7: Aplicação Semáforo

Nesta segunda aplicação, iremos unir as nossas experiências anteriores com interruptores e resistores e criar uma espécie de semáforo, que terá seu LED acesso sempre que pressionarmos nossa emenda.

Obs.: Os LED difusos trabalham com tensões inferiores às fornecidas pela bateria, por isso é imprescindível o uso de resistores para não ocasionar danos aos mesmos.

Projeto 8: Aplicação Campainha

Agora iremos incluir um novo componente que não trabalhamos ainda, mas que assim como LED, funciona apenas com a simples alimentação e assim, com um sinal sonoro, simularemos a campainha de uma casa.

Processos de montagem do Kit Eletrônica Educacional

Todos os projetos do Kit Eletrônica Educacional estão disponíveis com o intuito de proporcionar aos que o manipulem o conhecimento suficiente para desenvolver seus próprios projetos futuramente.

Diagrama de Papel do circuito com Resistor e Interruptor

Para dar uma sólida base na criação de um circuito de papel e auxiliarmos na compressão de seu desenvolvimento, vamos começar com o Circuito Simples com Interruptor e LED para podermos explorar as diferentes peculiaridades do projeto.

Atenção

Antes de iniciarmos com a instalação da fita e dos componentes, tem algo que precisamos deixar muito claro, este projeto é um projeto de baixa tensão e não pode de forma alguma ser associado a sistemas de alta tensão como redes de 110 e 220V.

Não recomendamos nenhuma outra fonte de energia que não seja a Bateria citada no kit, isto evita qualquer tipo de acidente e também qualquer possível incompatibilidade com o circuito e dano aos componentes.

Instalação das trilhas

A primeira coisa que devemos fazer no que diz respeito ao nosso circuito de papel é instalar a fita de cobre de modo que ela cubra todas as linhas destacadas na base de montagem. A instalação da fita deve ser iniciada em uma das extremidades, e seguir preferencialmente de maneira contínua, sem cortes.

Inicie a instalação da Fita pela extremidade

Ao aproximar-se do canto que devemos evitar o corte da fita e proporcionar uma instalação contínua, para isto, ao chegar neste ponto, dobre a fita de cobre para que forme um ângulo de 90º na direção oposta a qual você estava indo, assim como na imagem abaixo:

Dobre a fita em um ângulo de 90º

Com o dedo, faça uma marcação e após dobre a fita novamente, mas agora em um ângulo de 180º e continue aplicando na base, veja:

Dobre a fita em um ângulo de 180º

Após ter feito isto, continue instalando a fita de cobre através do modelo dado e realize o procedimento citado acima, sempre que necessário e lembre-se que para a instalação do LED e depois dos demais componentes, é necessário deixarmos uma lacuna para eles.

Fixação de Componentes no Kit Eletrônica Educacional

A fita de LED é condutiva em apenas um dos seus lados, por isto não adianta colarmos um pedaço de fita sobre o outro para garantir condutividade, porém para a instalação dos componentes desenvolvemos um procedimento simples e que dispensa a inclusão de outros materiais ao nosso projeto.

Ao posicionarmos os terminais dos componentes sobre a fita, o simples ato de tocar sobre a sua parte condutiva já é o suficiente, porém precisamos garantir que este componente não mova-se, por isto utilizamos pequenos pedaço de fita de cobra para reforçarmos este contato, assim como podemos ver na imagem abaixo:

Sistema de fixação dos componentes do Kit Eletrônica Educacional

Para a fixação dos componentes, o procedimento é extremamente simples, alguns componentes, porém precisam de alguns cuidados específicos, como podemos ver através dos exemplos abaixo:

LED

O primeiro passo para a instalação do LED é dobrarmos os seus pinos de modo que tomem um ângulo de 90º, assim como podemos ver na imagem abaixo:

Modo de instalação do LED

Com o LED pronto para ser instalado, devemos lembrar que como a maioria dos componentes, ele possui uma polaridade que deve ser respeitada, por isso é importante distinguirmos os pinos Positivo e Negativo do mesmo.

Esquema de pinos do LED

Através da imagem podemos ver visivelmente que o LED possui polaridades específicas e temos dois métodos diferentes de identificarmos as mesmas, a primeira delas e a mais comum é através do tamanho de seus pinos, uma vez que o pino positivo sempre será o maior e o pino negativo o menor.

Caso opte-se pelo corte dos terminais, porém o método utilizado é o de observação da carcaça do LED, uma vez que em um de seus lados, o mesmo possui um pequeno chanfro que se diferencia por trazer uma superfície lisa e neste caso, este é o lado negativo.

Resistor

Como já pudemos perceber, o resistor é uma peça chave para o desenvolvimento dos nossos projetos e também possui um pequeno detalhe a ser observado para sua instalação. Para a instalação do resistor o recomendado é que façamos duas dobras de 90º, assim como podemos observar abaixo:

Modo de instalação do Resistor

Neste caso, diferente do LED, o resistor não possui polaridade, então será indiferente o lado utilizado para a sua instalação que segue o processo de fixação padrão já mencionado anteriormente.

Buzzer

Para a instalação do Buzzer, o processo é praticamente igual ao do LED, uma vez que também devemos dobrar os pinos em um ângulo de 90º, porém neste caso, por ter perninhas curtas, este procedimento deve ser feito de forma rente à carcaça.

Modo de Instalação do Buzzer

Com o Buzzer pronto para ser instalado, assim como o LED e a maioria dos componentes, ele possui uma polaridade que deve ser respeitada, onde o pino maior será Positivo e pino menor Negativo.

Também é possível observar através da carcaça, uma vez que em sua superfície, normalmente vem indicado o lado positivo com o símbolo “+”.

Emenda para Trilhas para Kit Eletrônica Educacional

Como já mencionado anteriormente, a Fita de Cobre utilizada no Kit Eletrônica Educacional é condutiva apenas em sua superfície superior, na parte com cola, ela perde totalmente a sua condutividade, por isto nas emendas, não basta sobrepor dois pedaços.

A emenda precisa ser feita com um pedaço de fita que tenha sua ponta dobrada, fazendo com que a área condutiva, quando sobreposta a área já existente, gere um contato e assim uma nova trilha condutiva.

Instalação de Emenda para Trilhas

Para reforçar o contato e garantir que não haja quaisquer problemas futuros, também iremos utilizar um pedaço de fita de cobre para prender o pedaço dobrado junto à trilha, um procedimento semelhante ao feito como os componentes e que podemos observar na imagem acima.

Emenda tipo Interruptor

Alguns dos projetos necessitavam de um interruptor e a maioria dos interruptores disponíveis mostraram-se inviáveis para o que se desejava fazer, para diminuir o número de componentes e tornar o Kit Eletrônica Educacional mais interativo, então desenvolveu-se um próprio interruptor para o projeto.

A emenda tipo interruptor é um dispositivo feito com um pedaço de fita, porém sem a remoção da proteção branca existente na parte de trás da fita. O procedimento é bastante simples, medimos o tamanho de fita necessário para a instalação e após, fixamos a mesma e uma das extremidades da trilha com um pequeno pedaço de fita, assim como podemos ver abaixo:

Emenda Tipo Interruptor

Como a fita é enviada em um rolo, a própria posição da fita já irá fornecer um retorno após pressioná-la para gerar o contato, ou seja, sempre que pressionar a emenda tipo interruptor para gerar o contato, após soltá-la, ela irá retornar por conta.

Conclusão do Kit Eletrônica Educacional

O Kit Eletrônica Educacional é uma excelente opção para quem procura uma metodologia simplificada e totalmente interativa o ensino de conceitos básicos de eletrônica, componentes eletrônicos e métodos de alimentação.

É um kit que não possui limite de idade e pode ser facilmente aplicado tanto em sala de aula quanto em qualquer outro ambiente educacional e residencial, mas lembramos de que um prévio conhecimento dos conceitos de eletrônica de quem está ensinando é importante para a melhor experiência de quem está aprendendo.

Partindo de esquemas simples para ligar um LED até conceitos complexos de ligação em série e paralelo de resistores, o Kit Eletrônica Educacional proporciona visualizações de aplicação, desenvolvimento de conceitos é uma base fundamental para o desenvolvimento futuro de projetos robóticos e de eletrônica.

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