Aula 02 - Robótica Educacional

​Tensão, corrente e resistência

​Eletiva Robótica Educacional

​Prof. Antonio Ramos

Tensão, corrente e resistência

​Introdução

O estudo da robótica e o desenvolvimento de projetos exigem que saibamos como os componentes eletrônicos e os artefatos elétricos funcionam. Por isso, é extremamente importante compreendermos alguns conceitos básicos da Física, tais como tensão, corrente e resistência. Nesta aula, iremos revisar cada uma dessas grandezas. Vamos lá?

​Objetivos desta aula

• Compreender as grandezas físicas: tensão, corrente e resistência;

• Perceber a importância destas grandezas físicas na robótica;

• Distinguir suas unidades de medida;

• Entender as relações que essas grandezas apresentam entre si.

​Contextualização

Nossa aula contemplará a revisão dos conceitos de tensão, corrente e resistência, três grandezas elétricas. Quando abordamos uma destas grandezas da Física, as demais estarão presentes por se referirem a fenômenos relacionados aos elétrons, que é a base de toda eletricidade.

​Contextualização

Ao elaborarmos projetos em robótica, é importante saber sobre a tensão a ser aplicada no circuito, bem como qual corrente elétrica deverá passar por este circuito. Do contrário, poderá ocorrer uma sobrecarga no circuito elétrico, danificando os componentes utilizados.

​Conceito

Eletrônica é o controle de movimento dos elétrons, controle da corrente elétrica.

Circuito = Fonte + Condutores + Carga.

Vamos iniciar compreendendo o que é uma corrente elétrica?

Os elétrons precisam de um meio material condutor para se movimentarem, o qual possibilita também, ao ser conectado a uma fonte de tensão, como o da bateria, o fluxo ordenado da carga negativa.

Refletindo 💭

Imagine que você está correndo ao redor da escola. Ao correr alguns metros, há elementos que podem se colocar "contra" o seu movimento: a direção do vento, a aderência de seu tênis ao solo, o conforto térmico, o controle da respiração, dentre outros. No caso da eletricidade, quando um elétron se movimenta, ele sofre uma força contrária em seu caminho, que é a resistência elétrica. Isto está relacionado, por exemplo, à espessura do fio ou cabo utilizado ou mesmo ao material que estiver em contato com a corrente elétrica, como a cerâmica ou o plástico, que são materiais isolantes e dificultam a movimentação dos elétrons.

A tensão é a força que coloca os elétrons em movimento, ou seja, a força que cria a corrente elétrica.

Nos condutores a corrente elétrica é gerada pela movimentação ordenada dos elétrons. Por possuírem cargas de sinal negativo, tendem a seguir em direção ao maior potencial, que é o polo positivo. Esse é o sentido real da corrente elétrica - fluxo de elétrons do polo negativo para o polo positivo.

Hora de praticar

Que tal verificar, de modo prático, o funcionamento de um circuito e compreender o sentido da corrente quando ligamos um LED a uma bateria, tal como ilustrado na figura 5?

Para isso, observe a bateria 3V e o LED: veja que ambos possuem lados distintos, os quais correspondem aos polos positivo e negativo, conforme ilustrado a seguir:

Tinkercad

Para esta atividade de funcionamento de um circuito, você vai utilizar o simulador online Tinkercad, o qual dispõe de componentes semelhantes ao que você conhecerá no seu kit de Robótica.
Ao entrar no Tinkercad, localize no item “Componentes Básicos” o LED e a bateria 3V, arrastando-os até a área central de prototipagem. Então, clique sobre um dos pinos do LED, identificando sua polaridade, e siga com o cursor até a polaridade correspondente da bateria 3V. Repita o mesmo processo com a polaridade contrária, fechando o circuito, e clique no botão “Iniciar simulação”.

Materiais

01 Bateria de 3V;
01 Led;
01 multímetro;
01 Interruptor;

https://www.tinkercad.com/

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