Resumo de Física - Eletrônica

Eletrônica é o campo da ciência que estuda o uso de circuitos constituídos por componentes elétricos e eletrônicos para representar, armazenar, transmitir ou processar informações, além do controle de processos e servo mecanismos.

O ramo da eletrônica abrange muitos processos, desde os circuitos internos de alguns equipamentos, até os grandes e complexos sistemas utilizados nas telecomunicações.

A eletrônica é considerada um ramo da eletricidade que estuda os chamados fenômenos de cargas elétricas elementares, também algumas propriedades de comportamento de elétrons, fótons e partículas.

Ela se divide em eletrônica analógica e eletrônica digital, pois suas coordenadas de trabalho obedecem essas duas formas de apresentação dos sinais elétricos.

História e evolução da eletrônica

A evolução da eletrônica se deu de forma lenta e, nos séculos XVII, XVIII e XIX, as informações que tinham a respeito da área eram dispersas e aleatórias. Acredita-se que o primeiro dispositivo eletrônico tenha sido uma célula fotovoltaica construída por Becquerel, em 1839.

Com o interesse da físico-química no comportamento dos fenômenos de Alta Tensão, novas descobertas foram sendo realizadas. Em 1861, foi descoberto o efeito fotocondutivo do selênio. Em 1874, Braun descobriu o efeito semicondutor ao observar os sulfetos de chumbo e de ferro.

Ainda em 1874, David Edward Hughes descobriu como gerar ondas eletromagnéticas em 1874. Sua intenção não era a geração de ondas em si, mas sua detecção através de dispositivos semicondutores que consistiam numa agulha de ferro em contato com um glóbulo de mercúrio.

Em 1887, Hertz observou o efeito fotoemissivo, que foi aprimorado em 1890 por Ebert, Wilhelm Hallwachs e Wiedemann. Três anos depois, Julius Elster e Hans Geitel desenvolveram a primeira válvula eletrônica fotoemissiva.

Durante algum tempo, algumas dessas descobertas pareciam meramente curiosidade científica, mas no início do século XX as descobertas do século XIX foram compiladas e os estudos da eletrônica tomaram outra dimensão.

Com a utilização prática para a emissão termoiônica através da utilização do diodo termiônico, triodo termiônico, tetrodos, pentodos, etc, iniciou-se a era da eletrônica termoiônica, ou termiônica, quando John Ambrose Fleming utilizou estes efeitos para a amplificação de sinais.

A válvula termoiônica reinou do início do século XX até 1948, quando Bell Telephone desenvolveu o primeiro transistor, um dispositivo que em comparação à válvula termoiônica era minúsculo.

Com o transistor e a ampliação das técnicas de miniaturização, a confecção e projeto de componentes e equipamentos eletrônicos ficou cada vez mais acelerada. Isso culminou com a construção do primeiro circuito integrado no final da década de 1960, quando surgiu o primeiro amplificador operacional integrado.

A partir da década de 1960, os componentes passaram a ser fabricados em silício e novas tecnologias para fabricação seriada em alta velocidade forram desenvolvidas. A partir da Terceira Revolução Industrial o desenvolvimento da eletrônica de forma exponencial.

Novas tecnologias permitiram a produção de componentes de larga escala de integração (LSI), e a partir dos anos 1980 foi desenvolvida a extra larga escala de integração, (ELSI).  Essas tecnologias deram origem aos microprocessadores de alta velocidade e desempenho. Atualmente, eletrônica entrou na era da nanotecnologia.

Eletrônica analógica

A eletrônica analógica se desenvolveu com o surgimento do controle das grandezas físicas variáveis e não variáveis, formas oscilatórias em baixas ou altas frequências que são utilizados em quase todos os tipos de equipamentos.

As grandezas físicas causaram uma verdadeira revolução, sobretudo, no âmbito das telecomunicações, pois possibilitaram trabalhar com instrumentos que iam além das modulações de sinais.

Os principais componentes da eletrônica analógica são os chamados transistores, além dos resistores, capacitores, bobinas, potenciômetros e circuitos integrados e cristais.

 A eletrônica analógica se baseia nos princípios da lei de Ohm, criada por Georg Simon Ohm, essa lei é responsável por basear diversos dos princípios da chamada eletrônica analógica. De acordo com essa lei as voltagens aplicadas nos terminais dos condutores são proporcionais à corrente elétrica que deve percorrê-lo

Na eletrônica analógica, seus valores, quantidades ou sinais, não, necessariamente, são inteiros e variam de modo contínuo numa escala.

Eletrônica digital

A eletrônica digital envolve todo e qualquer sistema do tipo digital, aqueles em que tanto a transmissão quanto o processamento dos dados resulta em valores considerados discretos.

O sinal digitalizado pode possuir a forma de uma corrente pulsante com uma frequência de pulsação que represente integramente o sinal de “variação de resistência por efeito da temperatura“.

Geralmente, os sistemas do tipo eletrônicos digitais são aqueles que convertem a onda sonora em eletromagnética.

Medidas eletrônicas

As unidades usuais para medidas eletrônicas no Sistema Internacional de Unidades são as seguintes:

V = volt = medida de tensão elétrica ou diferença de potencial

A = ampère = medida de intensidade da corrente elétrica

C = coulomb = medida de carga elétrica

s = segundo = medida de tempo

Ω = ohm = medida de resistência elétrica

S = siemens = medida de condutância elétrica

J = joule = medida de energia

W = watt = medida de potência

Hz = hertz = medida de frequência

F = farad = medida de capacitância

H = henry = medida de indutância

Wb = Weber = medida de fluxo magnético

T = Tesla = medida de densidade do fluxo magnético

VA – Voltampere = é a unidade utilizada na medida de potência aparente em sistemas elétricos de corrente alternada (AC).

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