Esse material foi planejado para quem está iniciando os estudos com a Plataforma de Prototipagem ARDUÍNO. A sugestão é que você faça os projetos no TINKERCAD e depois realize a montagem prática.
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Um circuito elétrico simples é
formado no mínimo por uma fonte de tensão, fios condutores, e um consumidor.
Para aumentar a segurança, o circuito deverá ter também elementos de manobra,
tais como uma chave liga-desliga (ou interruptor), e um dispositivo de
proteção, que pode ser um fusível por exemplo. Podemos dizer também que o circuito
elétrico é o caminho percorrido pela corrente elétrica.
Veja no vídeo a seguir, a montagem do circuito elétrico no Simulador PHET.
A força elétrica disponível na fonte,
é proporcional a tensão elétrica, que também pode ser chamada de diferença de
potencial (ddp), ou força eletromotriz (FEM). A unidade de medida da tensão
elétrica é o volt, (símbolo → V).
A corrente elétrica é o movimento
ordenado dos elétrons livres no interior do material. A unidade de medida da
corrente elétrica é o ampere, (símbolo → A). Veja o vídeo abaixo, para compreender os conceitos de Tensão e Corrente elétrica.
As pilhas, baterias e fontes
eletrônicas, fornecem corrente contínua. Nesse tipo de circuito, a corrente
elétrica flui sempre no mesmo sentido.No sentido real, os elétrons saem do terminal negativo da fonte. Mas, no
sentido convencional, representamos a corrente saindo do terminal positivo da fonte. No vídeo abaixo, veja o significado de sentido real e sentido convencional da corrente elétrica.
Nas fontes de corrente alternada, não existe polaridade fixa, por isso, o
condutor energizado é chamado de condutor FASE. Na corrente alternada, o
sentido da corrente fica alternando, ou seja, muda de sentido várias vezes por
segundo. No Brasil, a frequência da rede elétrica é de 60 Hertz (Hz), isso quer dizer que a
corrente elétrica muda de sentido 60 vezes por segundo. Nas tomadas encontramos
somente corrente do tipo alternada. As fontes eletrônicas, como os carregadores
de bateria, recebem a corrente alternada das tomadas, e mudam para corrente
contínua. Vale a pena conferir o vídeo a seguir, para entender melhor a diferença entre corrente contínua e corrente alternada.
A dificuldade que a corrente elétrica
encontra para passar, é chamada de resistência elétrica. A unidade de medida da
resistência elétrica é o ohm, (símbolo → Ω). Os resistores são componentes
que foram fabricados para apresentar um valor específico de resistência
elétrica. Por exemplo, resistor de 100 Ω. Esses componentes transformam energia elétrica
em calor, e geralmente são usados para limitar a corrente em um circuito
elétrico. Veja no próximo vídeo qual é a influência de um resistor no circuito elétrico.
Você, que é aluno do Professor Renato, responda o questionário abaixo no prazo estabelecido pelo professor. Segue o link:
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Inicialmente, o semáforo dos pedestres estará fechado (LED vermelho aceso) e o semáforo dos carros estará aberto (LED verde aceso).
Ao pressionar o botão, o semáforo dos carros passa para o amarelo (ATENÇÃO) e depois de um tempo, passa para o vermelho (PARE).
Em seguida, o semáforo dos pedestres abre (acende o LED Verde) e permanece um tempo aberto. Após o tempo programado, o semáforo dos pedestres fecha (LED Vermelho fica piscando por um tempo e depois permanece aceso). Em seguida, abre novamente o semáforo para os carros (Acende o LED verde).
Para repetir o ciclo é necessário um novo pulso no botão (Push Button).
Para saber mais, consulte as Referências a seguir:
Após a transferência do programa para o Arduino, será possível visualizar o funcionamento dos semáforos. Para os veículos, as luzes acendem na sequencia: Verde, Amarelo e Vermelho. Para os carros, nunca os dois semáforos podem estar abertos ao mesmo tempo, caso contrario poderia ocorrer acidentes graves. O semáforo dos pedestres só pode abrir, quando o semáforo dos carros estiver fechado. O funcionamento completo está na tabela 1, na página 7, disponível no material da Aula 12 - SEMÁFORO (Cruzamento de Carros + Pedestres) - Kit 2023.
Para saber mais, consulte as Referências a seguir:
REFERÊNCIAS
PARANÁ. Secretaria Estadual de Educação do Estado do Paraná (SEED/PR). Diretoria de Tecnologias de Informação (DTI). Coordenação de Tecnologias Educacionais. (CTE). Robótica Educacional - Módulo 1. Aula 12 - SEMÁFORO (Cruzamento de Carros + Pedestres) - Kit 2023. Disponível em: < https://aluno.escoladigital.pr.gov.br/robotica/aulas/educacional>. Acesso em: 07 jun. 2024.
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