Símbolos de circuito são frequentemente usados em esquemas de circuitos elétricos e eletrônicos, que mostram como um circuito está conectado. Símbolos de circuito são componentes básicos para a construção e o projeto de qualquer circuito elétrico ou eletrônico. A representação pictórica dos diferentes componentes elétricos em um circuito ou diagrama elétrico é chamada de símbolo elétrico. Um diagrama de circuito consiste em muitos símbolos de circuito, como resistores, capacitores, indutores, transistores, diodos, baterias, interruptores, etc. Cada símbolo de circuito tem sua própria característica e valor.
Este artigo ajudará você a ler, aprender e entender os símbolos de circuito mais frequentemente usados para analisar e projetar esquemas de circuitos.
2. Símbolos elétricos comuns em esquemas
i. Símbolos do circuito da fonte de alimentação elétrica
Bateria:
Uma bateria é um componente elétrico que fornece uma diferença de potencial elétrico constante (uma tensão fixa) entre seus terminais. Uma bateria é composta por células eletroquímicas que podem facilmente converter energia química em energia elétrica. É uma parte essencial de um circuito. As baterias são compostas por três partes principais: o eletrólito, o cátodo e o ânodo.
Fonte de tensão CC
Em qualquer sistema de energia elétrica, existem duas categorias de fontes elétricas: fontes de tensão CC e CA. Tensão CC significa Tensão de Corrente Contínua. Refere-se a uma fonte de tensão com polaridade constante que fornece corrente CC (CC). Normalmente, a fonte de tensão CC ou energia é fornecida por baterias. Mas, às vezes, é possível usar células de combustível e células solares para a mesma finalidade.
Fonte de tensão CA
Fonte de tensão CA refere-se a uma fonte de tensão de corrente alternada. A magnitude da tensão CA flutua e a potência nem sempre se mantém constante. As flutuações de tensão ou potência são causadas por dispositivos elétricos conectados a uma fonte de tensão CA. O símbolo de circuito para uma fonte de tensão CA em um diagrama de circuito é o seguinte.
Terra:
O aterramento em circuitos elétricos protege seus dispositivos e circuitos eletrônicos contra curtos-circuitos, falhas ou sobrecargas elétricas. O aterramento em esquemas elétricos fornece um caminho de baixa resistividade para que as altas correntes de falha fluam em direção à terra, protegendo seu sistema ou equipamento elétrico. Sem aterramento, o circuito ou sistema elétrico será danificado. O símbolo elétrico comum para aterramento é fornecido a seguir.
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ii. Símbolos Elétricos Passivos
Resistência:
Um resistor é um elemento passivo em um circuito elétrico que regula o fluxo de corrente elétrica em qualquer circuito elétrico ou eletrônico. Um resistor consome energia. Por isso, é chamado de componente elétrico passivo. O símbolo de circuito mais comum para um resistor é uma linha em zigue-zague, como a seguir.
capacitores:
Capacitores são componentes elétricos passivos constituídos por duas ou mais placas de material condutor separadas por um material dielétrico (um isolante). A função de um capacitor em esquemas elétricos é armazenar energia na forma de cargas elétricas que produzem uma diferença de potencial entre suas placas. Capacitores também são amplamente utilizados na fabricação e montagem de placas de circuito impresso. A capacitância de um capacitor é denotada por L. O símbolo de circuito mais comum usado para capacitor é:
Indutores:
Um indutor é um componente elétrico passivo de dois terminais que resiste a mudanças repentinas de corrente. Também são conhecidos como bobinas ou indutores. Um indutor armazena energia na forma de um campo eletromagnético. Indutores de montagem em superfície (SM) são montados na parte superior da placa de circuito impresso sobre almofadas, enquanto indutores de furo passante (TH) são colocados na parte superior da placa de circuito impresso com os fios passando por furos na placa de circuito impresso. O símbolo básico do circuito para um indutor é mostrado a seguir.
iii. Interruptores, Relés e Transformadores
Switches:
Em um esquema elétrico, uma chave é um componente que abre ou fecha um circuito. Abrir o circuito significa desconectá-lo do sistema de energia, enquanto fechar o circuito significa liberar o fluxo de corrente e conectá-lo à fonte de alimentação. Existem muitos tipos de chaves, como as de um polo e uma posição (SPST), as de dois polos e duas posições, as de dois polos e duas posições (DPST) e as de dois polos e duas posições (DPDT).
Símbolo do circuito de relés e transformadores:
Em um sistema elétrico de potência, um transformador é um dispositivo passivo que transfere energia elétrica por indução eletromagnética. A função básica de um transformador é aumentar ou diminuir a tensão. Um transformador pode ser monofásico ou trifásico. Ele é representado em um circuito elétrico ou sistema de potência como:
relés Em circuitos elétricos, são, na verdade, interruptores que abrem ou fecham circuitos eletrônica ou eletromecanicamente. Um relé opera automaticamente ao receber sinais de fontes externas. Relés são comumente usados em sistemas de automação industrial, eletrodomésticos, sistemas de climatização, etc. Um símbolo de circuito comum usado para um relé em um esquema de circuito é:
3. Símbolos comuns de circuitos eletrônicos
i. Diodos e Transistores (Símbolos Eletrônicos Ativos)
Diodo, Diodo Zener, LED:
Um diodo é um dispositivo eletrônico semicondutor de dois terminais que atua como um interruptor unidirecional para corrente. Normalmente, é feito de silício e permite a passagem de corrente em uma única direção. Quando um diodo é usado como retificador, ele converte tensão CA em CC. O símbolo de circuito comum usado para um diodo é o seguinte:
Um diodo Zener É um tipo específico de diodo que permite a condução reversa da corrente quando uma determinada tensão (tensão limite) é excedida. O processo de condução reversa da corrente de um diodo Zener é chamado de efeito Zener. A representação do símbolo do circuito para o diodo Zener é:
Um diodo emissor de luz (LED) também é um dispositivo semicondutor que emite luz quando a corrente passa por ele. Esse processo do LED é chamado de eletroluminescência. Eles são usados em uma ampla gama de aplicações.
Transistor de junção bipolar (BJT):
Um transistor de junção bipolar (BJT) é um dispositivo semicondutor, de estado sólido, controlado por corrente. Consiste em duas junções PN que conectam os três terminais chamados terminais Emissor, Base e Coletor. O arranjo dessas três camadas distingue os dois tipos principais de BJTs, ou seja, NPN e PNP.
O processo de transistor NPN é composto por dois semicondutores do tipo n separados por uma fina camada do tipo p.
Embora o Transistores PNP consistem em dois semicondutores do tipo p separados por uma fina camada do tipo n.
MOSFET:
O Transistor de Efeito de Campo Semicondutor de Óxido Metálico (MOSFET) é um transistor de efeito de campo com estrutura MOS. É um dispositivo de três terminais: Gate (G), Source (S) e Drain (D). O MOSFET é usado basicamente como uma chave, um dispositivo de corrente controlado por tensão ou como um amplificador. Existem dois tipos principais de MOSFET: canal N e canal P.
ii. Circuitos Integrados e Microcontroladores
Amplificador Operacional (Op-Amp):
Um amplificador operacional é um circuito integrado que pode amplificar sinais fracos ou diferenças de tensão entre duas entradas. O amplificador operacional amplifica sinais CC e CA.
Portas Lógicas:
Uma porta lógica é usada para realizar operações lógicas, fornecendo uma entrada e fornecendo uma saída de 0 ou 1, dependendo do tipo de porta e da entrada fornecida. O funcionamento das portas lógicas é baseado em matemática ou álgebra booleana. Alguns dos principais símbolos de circuitos de portas lógicas são os seguintes.
Microcontroladores:
Um microcontrolador é um circuito integrado (CI) de unidade única com características de uma unidade central de processamento, variando de processadores de 4 bits a 32 ou 64 bits. Microcontroladores são usados em sistemas de controle industrial, eletrônicos, dispositivos de IoT, etc.
4. Como ler e compreender símbolos e esquemas de circuitos
Compreender os símbolos dos circuitos é importante para representar os esquemas elétricos e eletrônicos. Esses símbolos ajudam engenheiros elétricos, projetistas de PCBs, fabricantes de dispositivos eletrônicos e técnicos a analisar e projetar circuitos facilmente. Você pode entender os símbolos e diagramas de circuitos da seguinte forma:
- Identifique a fonte de energia, que pode ser CA ou CC.
- Identifique o fluxo de corrente, ou seja, os terminais positivos e negativos do circuito.
- Procure componentes básicos do circuito, ou seja, resistores, capacitores e indutores.
- Entenda a conexão do circuito, que pode ser em série ou em paralelo.
- Procure valores de componentes, por exemplo, resistor de 10 kΩ, capacitor de 100 µF, 50 µH, etc.
- Identifique os sinais de controle, caminhos de feedback ou fluxo de dados no diagrama de circuito.
6. Como usar símbolos de circuito em projetos reais
Você pode usar símbolos de circuito em seu projeto real explicando o esquema do circuito e identificando seus componentes. Em seguida, monte os componentes do circuito com base em seus valores e especificações. Construa, analise e teste seu circuito elétrico ou eletrônico em uma placa de ensaio usando conexões de fios de circuito.
Após a verificação, utilize um software de design de PCB para converter seu circuito em um layout de placa de circuito impresso, garantindo o roteamento e o posicionamento corretos dos componentes. Para o seu projeto profissional de PCB, Wonderful PCB pode ajudá-lo a converter seus esquemas em uma placa de circuito impresso de alta qualidade.
Conclusão
Os símbolos de circuito são importantes para a compreensão, projeto e solução de problemas de esquemas de circuitos. Os símbolos de circuito em esquemas de circuitos auxiliam engenheiros elétricos, Designers de PCBe fabricantes de eletrônicos para analisar o comportamento do circuito e projetar o sistema de energia elétrica ou dispositivo eletrônico. Ao compreender os símbolos do circuito, você pode trabalhar e gerenciar seus sistemas elétricos e eletrônicos com eficácia. Wonderful PCB irá sugerir os símbolos de circuito precisos para seu projeto eletrônico e design de placa de circuito impresso.
