Componentes Eletrônicos

Conhecer os componentes eletrônicos é fundamental para quem deseja entender como funciona a eletrônica e dominar os conhecimentos dessa ciência. 

Cada componente eletrônico foi feito para se comportar de uma forma particular quando uma corrente elétrica passa por ele, suas diferenças são determinadas a partir de estudos os materiais que o compõem, os formatos que são apresentados, suas especificações e demais características.

Chamamos de componente eletrônico todo e qualquer dispositivo básico ou entidade física associada a um sistema eletrônico que é utilizado com o intuito de afetar os elétrons ou os seus campos associados.

Em geral, componentes eletrônicos básicos podem ser encontrados discretamente em diversos módulos, Shields e demais dispositivos de auxilio eletrônico e robótico, estão normalmente integrados em conjuntos como circuitos integrados semicondutores ou híbridos.

Os componentes eletrônicos podem ser classificados de uma maneira mais generalizada como passivos, ativos e eletromecânicos, os componentes passivos são os que não podem fornecer energia a si mesmo, enquanto que os componentes ativos são aqueles que verdadeiramente agem como uma fonte de energia. Podemos entender melhor cada um destes elementos ao classifica-los da seguinte maneira:

Componentes Eletrônicos Ativos

São componentes capazes de gerar sua própria energia, podendo ou não interferir no funcionamento de outros componentes integrados em seus terminais, manipulando a direção da corrente e demais elementos de controle de energia. Componentes ativos incluem componentes amplificadores, tais como transistores, circuitos integrados e as próprias fontes de energia (baterias, pilhas e afins), veja mais sobre estes abaixo.

Transistores

Transistores foram considerados a invenção do século XX que mudou circuitos eletrônicos para sempre. Um transistor é um componente eletrônico semicondutor usado para amplificar e comutar sinais eletrônicos e de energia elétrica.

Esse componente pode controlar a passagem da corrente elétrica em um circuito qualquer e a sua existência é crucial para o funcionamento de muitos dos dispositivos eletrônicos que utilizamos hoje, inclusive nos computadores.

Usualmente, um Transistor é instalado com base em seus três terminais, a base, o coletor e o emissor, é fundamental realizar a distinção de cada um destes antes de realizar a instalação.

O funcionamento deste componente é extremamente simples, sempre que existir uma corrente no pino correspondente à base, o transistor irá permitir que corrente passe entre o coletor e o emissor, caso contrário este processo não será realizado.

O que é um transistor bipolar em componentes eletrônicos?

Os Transistores bipolares são componentes de três terminais que possibilitam controle da corrente que passa por dois terminais através de outra injetada em seu terceiro pino, a corrente de controle é bem menor que a controlada, desta maneira temos um efeito de amplificação da corrente. Alguns dos modelos mais conhecidos de transistores são os de junção NPN e PNP, definidos assim através de seu sistema de desenvolvimento.

O que é um transistor unipolar em componentes eletrônicos?

Também denominado de transistor de efeito de campo, sua condutividade é controlada por uma tensão aplicada externamente. Podem ser de dois tipos: o FET de junção e o FET de porta isolada.

Fontes de Alimentação

Na eletrônica as fontes de alimentação dividem-se em dois segmentos principais, as fontes de alimentação com propriedades fixas, às quais necessitam estar conectadas continuamente à rede elétrica e também os modelos que possibilitam a livre movimentação, como as pilhas e baterias alcalinas, lítio (li-ion) e zinco carbono.

Além das propriedades citadas acima podemos elencar as fontes de alimentação alternativa, como a energia solar produzida pelos painéis solares, as energias produzidas por geradores eólicos, hidráulicos e demais.

Quanto maior a vida útil das baterias maior é o seu aproveitamento, por isto muitos modelos possuem a capacidade de recarregar-se e manter-se em uso, porém estes modelos necessitam de carregadores específicos.

Diodo

Esse é um componente eletrônico que permite que a corrente elétrica circule em um único sentido.

É feito de um material semicondutor,  um tipo de material que fica meio caminho entre um condutor e um isolante.

Ele tem terminais e é formado por uma junção de silício ou germânio que permitem à corrente, circular em um único sentido.

Quanto as aplicações do Diodo em  componentes eletrônicos?

Esse componente é muito empregado em circuitos retificadores que convertem a corrente alternada em corrente contínua. Também pode ser usado de outras formas como em circuitos de proteção e reguladores de tensão.

Ao utilizarmos o diodo, devemos saber que a circulação da corrente elétrica em um único sentido não é perfeita, quando a corrente flui por seus terminais há sempre uma queda de tensão de aproximadamente 0,7V. É importante considerar essa queda ao projetar um sistema que utilize este componente eletrônico.

Componentes Eletrônicos Passivos

São componentes básicos que não possuem a capacidade de aumentar a intensidade de corrente e tensão de um circuito, em termos mais gerais, não possuem a capacidade fornecer ganho (amplificar) e controlar a corrente, apenas dissipam-na de outra maneira, como na forma de calor, por exemplo. Componentes passivos incluem componentes de dois terminais, tais como resistores, indutores, sensores, capacitores e demais.

Resistores

Os resistores são uns dos componentes eletrônicos mais básicos de qualquer sistema elétrico.

Dentre as suas principais atribuições, podemos destacar a sua capacidade de transformar a corrente elétrica que passa em seu corpo em uma energia térmica que reduz a corrente, realizando este procedimento através do chamado efeito joule. 

O resistor tem como função controlar a corrente que circula em determinado circuito, e por essa razão, existem diversos modelos de resistores, cada qual com seu valor de resistência diferenciado. A escolha de cada modelo irá depender de acordo com o projeto.

Sua grandeza elétrica de funcionamento baseia-se na medida em Ohms, ou seja, a resistência que determina o quanto a corrente será reduzida pelo componente.

Como calcular a resistência elétrica em um resistor em componentes eletrônicos?

Normalmente os resistores são classificados de acordo com um sequencial de cores impresso em seu corpo, além do valor da resistência, por exemplo, temos uma cor que indica também o fator de tolerância destes dispositivos.

O que é um resistor variável em componentes eletrônicos?

Além dos resistores tradicionais que possuem uma resistência fixa, há os modelos de resistores com resistência variável, estes modelos possuem a capacidade única de variar a sua resistência de 0 até um determinado valor especificado pelo mesmo, um dos exemplos amis comuns destes componentes na eletrônica é o potenciômetro.

Capacitores

O capacitor é um componente eletrônico que tem como principal característica a sua capacidade de armazenar energia através de um campo elétrico.

Basicamente, é composto por duas placas paralelas separadas por um material isolante chamado de dielétrico e as placas são carregadas sempre que seus terminais são submetidos a uma corrente elétrica. 

A quantia de carga armazenada dividida pela tensão elétrica que existe entre as placas denomina-se de Capacitância e é medida através da grandeza elétrica Farad.

Quais são os tipos de capacitores que existem em componentes eletrônicos?

É importante saber que não há um único tipo de capacitor, dentre os principais podemos destacar os seguintes:

Capacitor Eletrolítico: tem sua polaridade definida, caso seja polarizado inversamente entra em curto e é inutilizado, podendo até explodir. Normalmente é usado em fontes de tensão funcionando como filtro de ruído;

Capacitor de Poliéster: é composto por diversas camadas de alumínio e poliéster, não recomendado para uso em altas frequências;

Capacitor Cerâmico: É um disco de cerâmica com duas fitas metálicas em suas faces. Aplicado em circuitos de corrente contínua e pode ser utilizado em sistemas de alta frequência;

Capacitor de Tântalo: consegue obter grandes capacitâncias em um tamanho muito reduzido e é utilizado para substituir o capacitor eletrolítico quando o espaço é um problema.

Quais as principais aplicações de um capacitor em componentes eletrônicos? 

O capacitor funciona de uma forma semelhante a uma pilha, porém pode ser capaz de descarregar sua carga em poucos segundos. Costumam ser utilizados como filtro de ruído em fonte de tensão dentre outras aplicações.

Indutores

Os indutores podem armazenar energia através de um campo magnético gerado pela corrente de energia elétrica que passa por ele. 

Os indutores também são conhecidos pelos nomes de Bobina e solenoide e normalmente são feitos de um fio de cobre que se enrola em espiral ao redor de um núcleo ferromagnético ou não.

A capacidade do Indutor de armazenar energia em forma de campo magnético é chamada de Indutância e a sua medida é dada em Henrys (H).

Quais os tipos de indutores que existem?

Não há um único tipo de indutor, eles podem ter diferentes composições em seus núcleos e estes componentes eletrônicos diferenciam-se pelo seu núcleo:

Núcleo ferromagnético: utiliza de materiais ferromagnéticos no núcleo para obter maiores valores de indutância;

Núcleo laminado: seu núcleo é produzido com finas camadas de aço-silício, envolvidas por um verniz. É empregado para baixas frequências;

Núcleo de ar: seu núcleo é vazio, mas embora a sua pouca indutância ele não apresenta perdas causadas pelo núcleo, sendo empregado para altas frequências;

Núcleo de ferrite: São indutores que apresentam um excelente desempenho em altas frequências;

Indutor Toroidal: tem um núcleo de ferrite, porém com um formato de rosca. Seu campo magnético possui um caminho fechado para circular, reduzindo consideravelmente as perdas e aumentando o valor da indutância.

Componentes Eletrônicos Eletromecânicos

Os componentes Eletromecânicos são aqueles que combinam processos elétricos com movimentos mecânicos em um único dispositivo. São todos os dispositivos que ao aplicar-se uma tensão geram uma reação mecânica, como é o caso dos motores e relés, por exemplo.

Cristais Osciladores

São componentes eletrônicos que utilizam a ressonância de um cristal ao vibrar de um piezoelétrico para criar como resultado, um sinal elétrico com frequência bastante precisa.

Os tipos mais comuns de cristal oscilador são os desenvolvidos em quartzo, mas outros materiais também são utilizados para o desenvolvimento deste componente eletrônico, dentre eles podemos destacar cerâmica e poli cristais, porém todos possuem o mesmo princípio funcionamento.

Switches

São componentes eletrônicos responsáveis pela passagem ou interrupção de corrente. Os mais conhecidos são as chaves push button, os interuptores DIP, as chaves fim de curso e demais componentes de mesma finalidade.

Normalmente, estes componentes estão associados a interação externa, seja humana ou mecânica, no caso das chaves push button, normalmente precisam do toque humano para gerar o sinal e as chaves fim de curso geralmente estão associadas à elementos de movimentação como limites de funcionamento.

Módulos

Os módulos e circuitos eletrônicos como também são chamados, são resultantes da união de vários componentes eletrônicos montados em um único dispositivo. Em alguns casos estes módulos são considerados elementos de interação direta em projetos e por isto, são chamados de componentes eletrônicos.

Auxiliares de Prototipagem

Os auxiliares de prototipagem são produtos destinados a possibilitar maior facilidade durante a simulação de projetos, estão diretamente associados aos componentes eletrônicos e criam a união destes no contexto geral de funcionamento do projeto, dentre os mais conhecidos temos os Jumpers e as Protoboards, por exemplo.

Dicas Finais Sobre Componentes Eletrônicos

Esses são os componentes eletrônicos mais utilizados na eletrônica e você viu um pouquinho sobre cada um deles, ao entrar no produto você encontrará maiores informações, suas principais características e suas especificações.

Ao desenvolver um projeto o planejamento é de extrema importância, conhecer os diferentes componentes pode auxiliar bastante ao enfrentarmos as mais diferenciadas barreiras.