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Captulo 1

IntroduoOBJETIVOSTornar-se consciente do rpido crescimento da indstria eletroeletrnica no ltimo sculo.

Compreender a importncia de aplicar uma unidade de medida a um resultado ou medida, assim como de assegurar que os valores numricos substitudos na equao sejam consistentes com a unidade de medida das vrias quantidades.

Familiarizar-se com o sistema SI de unidades usado pela indstria eletroeletrnica.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.OBJETIVOSCompreender a importncia das potncias de dez e saber como trabalh-las em qualquer clculo numrico.

Ser capaz de converter qualquer quantidade, em qualquer sistema de unidades, em outro sistema.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.A INDSTRIA ELETROELETRNICANas ltimas dcadas, a tecnologia vem mudando a um ritmo cada vez mais intenso.

Essa reduo no tamanho dos sistemas eletrnicos devida fundamentalmente a uma inovao importante introduzida em 1958 o circuito integrado (CI).

Um circuito integrado agora pode conter componentes menores que 50 nanmetros.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.A INDSTRIA ELETROELETRNICA

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICO

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOO princpioO fenmeno da eletricidade esttica tem intrigado os cientistas ao longo de toda a Histria.

Os gregos denominavam elektron a resina fssil usada frequentemente em demonstraes sobre os efeitos da eletricidade esttica, mas nenhum estudo efetivo havia sido feito at William Gilbert pesquisar o assunto em 1600.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOO princpioNos anos seguintes, a eletrosttica foi continuamente investigada individualmente por pesquisadores como Otto von Guericke, que construiu o primeiro gerador eletrosttico capaz de gerar uma quantidade aprecivel de carga, e Stephen Gray, que conseguiu transmitir cargas eltricas a grandes distncias usando fios de seda.

Charles DuFay demonstrou que existem cargas que se atraem e que se repelem, o que o levou a acreditar que havia dois tipos de carga teoria que aceita at hoje, com nossas definies de carga positiva e carga negativa.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOO princpioMuitos acreditam que o real incio da era da eletricidade baseou-se nas pesquisas de Pieter van Musschenbroek e Benjamin Franklin.

Em 1745, van Musschenbroek apresentou a garrafa de Leyden, destinada a armazenar carga eltrica (o primeiro capacitor), e demonstrou os efeitos do choque eltrico.

Franklin utilizou a garrafa de Leyden, aproximadamente sete anos depois, para demonstrar que o relmpago era simplesmente uma descarga eltrica, e tambm expandiu esse estudo com vrias outras teorias importantes, incluindo a denominao positiva e negativa para os dois tipos de cargas.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOO princpioEm 1784, Charles Coulomb demonstrou, em Paris, que a fora entre as cargas inversamente proporcional ao quadrado da distncia entre elas.

Em 1791, Luigi Galvani, professor de anatomia na Universidade de Bolonha, na Itlia, realizou experincias que demonstravam os efeitos da eletricidade nos nervos e nos msculos de animais.

A primeira clula voltaica (bateria), capaz de produzir eletricidade a partir da reao qumica de um metal com um cido, foi desenvolvida por outro italiano, Alessandro Volta, em 1799.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOO princpioA febre de descobertas continuou no comeo do sculo XIX com Hans Christian Oersted, um professor de fsica sueco, que anunciou, em 1820, a existncia de uma relao entre magnetismo e eletricidade, o que serviu de fundamento para a teoria do eletromagnetismo tal como a conhecemos hoje em dia.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOO princpioNo final do sculo XIX, um nmero significativo de equaes, leis e relaes fundamentais havia sido estabelecido.

Vrios campos de estudo, incluindo eletricidade, eletrnica, gerao e distribuio de energia eltrica e sistemas de comunicao, tambm comearam a se desenvolver seriamente.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOA era da eletrnicaRdio

Televiso

Computadoresslide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOA era do estado slidoEm 1947, os fsicos William Shockley, John Bardeen e Walter H. Brattain, dos laboratrios Bell (Bell Telephone Laboratories), demonstraram o transistor de contato de ponto, um amplificador construdo inteiramente com materiais semicondutores sem necessidade de vcuo, bulbo de vidro ou tenso de aquecimento para o filamento.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOA era do estado slido

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UM BREVE HISTRICOA era do estado slidoEmbora relutante no princpio por causa da grande quantidade de conhecimentos disponveis para projeto, anlise e snteses de redes de comunicao a vlvula, a indstria eventualmente aceitou essa nova tecnologia como a onda do futuro.

Em 1958, o primeiro circuito integrado (CI) foi desenvolvido pela Texas Instruments, e, em 1961, o primeiro circuito integrado comercial foi fabricado pela Fairchild Corporation.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.UNIDADES DE MEDIDAUma das regras mais importantes para se lembrar e aplicar ao trabalhar em qualquer campo da tecnologia usar as unidades corretas ao substituir nmeros em uma equao.

Ficamos, frequentemente, to concentrados em obter uma soluo numrica que deixamos de conferir as unidades associadas com os nmeros substitudos em uma equao.

Os resultados obtidos, portanto, so muitas vezes sem sentido.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.SISTEMAS DE UNIDADESOs sistemas de unidades mais usados no passado foram o sistema ingls e o sistema mtrico.

Observe que, enquanto o sistema ingls baseado em um nico padro, o sistema mtrico subdividido em dois padres inter-relacionados: MKS e CGS.

Eles tm seus nomes derivados das unidades de medida usadas em cada sistema; o sistema MKS usa metros (meters), quilogramas (kilograms) e segundos (seconds), enquanto o sistema CGS usa centmetros (centimeters), gramas (grams) e segundos (seconds).slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.SISTEMAS DE UNIDADES

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.SISTEMAS DE UNIDADESFigura 1.4 Comparao entre as unidades dos diversos sistemas de unidades.

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.SISTEMAS DE UNIDADESFigura 1.4 Comparao entre as unidades dos diversos sistemas de unidades.

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.SISTEMAS DE UNIDADESFigura 1.4 Comparao entre as unidades dos diversos sistemas de unidades.

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS,PRECISO E ARREDONDAMENTOFrequentemente, escrevemos nmeros de diversas maneiras sem nos preocupar muito com o formato utilizado, com o nmero de algarismos includos e a unidade de medida a ser aplicada.

Em geral, existem dois tipos de nmeros: os exatos e os aproximados.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS,PRECISO E ARREDONDAMENTONa adio ou na subtrao de nmeros aproximados, a preciso do resultado determinada pela parcela de menor preciso.

No caso da multiplicao e da diviso de nmeros aproximados, a quantidade de algarismos significativos do resultado igual do nmero com menos algarismos significativos.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.POTNCIAS DE DEZDeve ficar claro que, a partir da magnitude relativa de diversas unidades de medida, nmeros muito grandes e muito pequenos so frequentemente encontrados na prtica cientfica.

Para facilitar a manipulao de nmeros de magnitudes to variadas, costuma-se utilizar potncias de dez.

Essa notao faz uso de todas as vantagens das propriedades matemticas das potncias de dez.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.POTNCIAS DE DEZA notao utilizada para representar nmeros que so potncias inteiras de dez a seguinte:

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.POTNCIAS DE DEZOperaes aritmticas bsicasAdio e subtrao

Multiplicao

Diviso

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.NOTAES DE PONTO FIXO,DE PONTO FLUTUANTE,CIENTFICA E DE ENGENHARIAExistem, em geral, quatro modos de se obter um nmero quando usamos um computador ou uma calculadora.

Se no usamos potncias de dez, os nmeros sero escritos em notao de ponto fixo ou em notao de ponto flutuante.

A notao de ponto fixo requer que a vrgula seja colocada sempre no mesmo lugar. No caso da notao de ponto flutuante, a localizao da vrgula definida pelo nmero a ser exibido no mostrador.

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.NOTAES DE PONTO FIXO,DE PONTO FLUTUANTE,CIENTFICA E DE ENGENHARIAA notao cientfica (tambm chamada padro) e a notao de engenharia usam potncias de dez com algumas restries sobre a mantissa (multiplicador) ou sobre o fator de escala (potncias de dez).slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.NOTAES DE PONTO FIXO,DE PONTO FLUTUANTE,CIENTFICA E DE ENGENHARIAA notao de engenharia especifica que todas as potncias de dez devem ser 0 ou mltiplos de 3, e a mantissa deve ser maior ou igual a 1, mas menor que 1.000.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.NOTAES DE PONTO FIXO,DE PONTO FLUTUANTE,CIENTFICA E DE ENGENHARIAPrefixos

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.CONVERSO ENTREPOTNCIAS DE DEZO procedimento mais bem descrito pelos passos a seguir:

Substitua o prefixo por sua potncia de dez correspondente.

Reescreva a expresso, e a configure como a um multiplicador desconhecido e nova potncia de dez.

Observe a mudana na potncia de dez do formato original para o novo formato. Se h um aumento, mova a vrgula do multiplicador original para a esquerda (valor menor) pelo mesmo nmero. Se h uma diminuio, mova a vrgula do multiplicador original para a direita (valor maior) pelo mesmo nmero.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.CONVERSES DENTRO DOMESMO SISTEMA E ENTRESISTEMAS DE UNIDADESA converso dentro e entre sistemas de unidades um processo que no pode ser evitado no estudo de nenhuma rea tcnica.

Contudo, a execuo incorreta dessas operaes to frequente que inclumos essa seo, na qual apresentamos um mtodo que, se aplicado corretamente, levar ao resultado correto.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.CONVERSES DENTRO DOMESMO SISTEMA E ENTRESISTEMAS DE UNIDADESVamos agora rever o mtodo passo a passo:

Coloque o fator de converso em uma forma que tenha o valor numrico (1) com a unidade de medida a ser removida no denominador.

Efetue as operaes matemticas necessrias para obter o valor correto da quantidade em questo na unidade de medida remanescente.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.SMBOLOS

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.TABELAS DE CONVERSOTabelas de converso, como as que aparecem no Apndice A, podem ser muito teis quando limitaes de tempo no permitem o uso dos mtodos descritos neste captulo.

Entretanto, ainda que elas paream ser fceis de utilizar, frequente a ocorrncia de erros, porque as operaes indicadas por elas no so efetuadas corretamente.

De qualquer modo, quando estiver usando tabelas como essas, tente fazer mentalmente uma estimativa da ordem de grandeza da quantidade a ser determinada em comparao magnitude dessa mesma quantidade no sistema de unidades original.slide n

2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.CALCULADORASAjustes iniciais

Notao

Ordem das operaes

Potncias de dez

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2011 Pearson Prentice Hall. Todos os direitos reservados.ANLISE COMPUTACIONALLinguagens

Pacotes de softwareslide n

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