Lei de Ohm

[triplexim32]

Há uma coisa q não percebo.

No seguinte exemplo (para acender um LED):

Voltagem: 5V

Corrente: 20mA

Resistência: ???

O resultado da resistência dá 250r

Como não existem resistências de 250r, opta-se por se usar uma resistência de 220r, a minha questão é:

Porque a resistência a seguir mais baixa em vez de ser a resistência a seguir mais alta?

[bubulindo]

Estás a assumir que não existe queda no LED... Mas para este exemplo não importa.

Quando dizes que se opta por usar de 220, quem é que opta? És tu? Foi um professor que te disse? Leste num fórum? Tens o data-sheet do LED?

Existe de 240Ohm... essa seria mais aproximada.

Nesta aplicacão em concreto do LED, diria que depende da situacão. quem optou neste caso, provavelmente prefere ter mais luminosidade no LED do que menos (se escolhesse 270, por exemplo) e provavelmente sabe que o excesso de corrente não é significativo para o dispositivo que irá comutar ou para o LED.

Por outro lado, se o LED estiver a ser controlado por PWM e nunca ter de estar sempre ligado durante muito tempo, é preferível meter uma resistência mais baixa porque assim garantimos que o limite de luminosidade imposto pelo LED é menor e como o LED nunca está ligado constantemente, o limite de corrente aceitável passa a ser superior (isto vem descrito no data sheet dos LEDs normalmente).

Portanto, tudo depende do sistema onde o LED vai estar inserido e do que se pretende. Poder-se-ia dizer que por manter o LED fora do que será normal para esse modelo seja uma estratégia para o LED falhar passado X tempo do fim da garantia (sim, isso existe...)

Eu diria que a maior parte das pessoas (eu incluído) nestas situacões (e eu só mexo em micro-electrónica como um hobby) olha para o sistema e fica com um feeling do que será aceitável usar e fá-lo assim. Isso não implica que seja uma lei ou que esteja sempre correcto, é mais uma opinião pessoal. No entanto, convém referir que em sistemas com LEDs (por exemplo, painéis de auto-estrada), isto não é deixado ao acaso e existe a preocupacão de obter o máximo brilho dentro das limitacões normais do LED para garantir longevidade do sistema.

Se foi um professor que te disse isto, pergunta-lhe qual o motivo, eu gostaria de ouvir a resposta. 🙂

[triplexim32]

Sim foi o professor q optou por esta resistência em vez da mais "forte", acho q a ideia deve partir do que dizes, como ele está a iniciar com arduinos deve ser para por a coisa a piscar, portanto não faz tanto mal.

[bubulindo]

Sim e não...

Sim, porque na realidade não tem grande importância (principalmente se o porto que ele está a usar está vazio) e não porque é assim que crencas erradas nascem. O professor devia ter explicado o raciocínio dele para escolher algo mais elevado e em vez de explicar tudo o que escrevi aqui podia simplesmente dizer que existem mais motivos ou mais coisas a ter em conta mas que ainda não se aplicam ao que vocês estão a estudar. Um professor aplicado daria ainda a oportunidade de esclarecer esta dúvida no final da aula a quem quisesse... mas da maneira que o ensino está em Portugal, não o condeno se não o fez.

No entanto, isso não é motivo para vocês não perguntarem o porquê dessa decisão. Pergunta e talvez o motivo seja diferente do que eu disse aqui. 🙂

[edsudani]

Permitam por favor esclarecer algo a respeito dos componentes em questão. O valor de 220 ohm é um valor comercial.

Valores comerciais são valores padronizados pela indústria eletrônica, isto se dá no mumdo todo.

Quando desenvolvemos um projeto, segundo sua importância, devemos ajustar seus componentes aos valores comerciais (isto é muito comum em rádios, amplificadores de audio, alarmes anti furto e outros, por exemplo). Para o caso de projetos de multímetros, osciloscópios, monitores cardíacos e outros onde a precisão é extremamente importante o laboratório pode exigir a aplicação dos valores de projeto. Esse valores podem variar significativamente dos valores comerciais, mas que serão produzidos sob encomenda.

Desta forma ,triplexim,quando teu professor indicou esse valor ele referia-se a um valor comercial, fácil de encontrar no comércio de materiais eletrônicos em sua localidade.

Você poderia colocar um valor comercial imediatamente acima do calculado mas o brilho seria ligeiramente menor.

Com o tempo você estará apto a decidir sobre os valores comerciais mais adequados aos seus projetos, por enquanto admita que seu professor está correto e aceite sua orientação.

Edison

[triplexim32]

Obrigado pelo exclarecimento e ajuda pessoal : )

Deixo uma pergunta:

Os 5% das resistencias são acima ou abaixo do valor comercial?

Já agora o meu professor respondeu o seguinte:

É uma pequena diferença que não têm um grande impacto. Não se tratando de um componente crítico, um LED que em termos ideais consuma cerca de 20mA, pode tolerar correntes de 30, 40 ou 60mA sem qualquer problema. Assim se o valor deu 250R uma resistência de 220, 330 não faz grande diferença. Até porque as resistências, elas próprias, têm uma margem de erro no valor nominal em caerca de 5%.

[bubulindo]

Os 5% são para cima e para baixo. Ou se preferires, +/- 5%.

Essa explicacão está um pouco incompleta uma vez que o professor não olhou ao limite de corrente no pino do microcontrolador... o LED pode aguentar com 30 ou 40 (sem outras consequências dúvido... mas se ele diz e eu não tenho o datasheet, não posso contradizer), mas o pino do Arduino já estará a funcionar perto ou fora do seu limite máximo indicado pelo fabricante.

Já agora... e para benefício da tua aprendizagem, pergunta ao professor porque é que ele não contabilizou a queda de tensão no LED para calcular a resistência a usar.

E já agora pergunta se a corrente que ele está a fazer passar pelo pino não será exagerada... Ele provavelmente vai apontar para o quadro do datasheet que diz "Absolute Maximum Ratings" e dizer que o pino aguenta com 40mA... e nessa altura vais poder perguntar se ele reparou no que diz duas páginas abaixo acerca de cada porto apenas aguentar com 100mA (dando 12,5mA por pino se dividido por 8)...

Isto que estamos a falar aqui, de calcular resistências para circuitos é algo básico na micro-electrónica... e por isso mesmo é que é fundamental que as bases sejam sólidas. Muito do que poderás fazer em micro-electrónica assenta nesta base e na capacidade de entender os valores que estão no datasheet. Daí que eu discorde activamente que o professor passe à frente isto sem uma explicacão clara. Mesmo sendo algo tão simples como um LED, é possível de explicar tudo o que tem de ser levado em conta para não termos problemas à frente. E nem sequer é muito complicado de fazer.

Quanto à tolerância da resistência, para projectos singulares, ou seja que só vai haver um modelo ou protótipo a tolerância não indica muito e não é algo que tenhas de te preocupar porque vais eventualmente ajustar o sistema aos valores reais que tens de resistência. A tolerância ao calor, por exemplo é bem mais importante, mas isso é difícil de encontrar sem contactar directamente com o fabricante.

No entanto, em projectos que passam à fase de producão em massa, as tolerâncias têm de ser levadas em conta e existe até análises que se podem fazer para ver os efeitos das tolerâncias dos componentes no comportamento do sistema. Uma dessas análises é a de Monte Carlo onde a entrada so circuito é fixa e o circuito é simulado com uma variacão dos valores dos componentes dentro da sua tolerância e a saída gravada para ser analisada. Isto permite ver o efeito das tolerâncias no comportamento do circuito.

Agora de repente acho que era o PSPICE que fazia isso quando estava a estudar... uma vez bloqueei o computador todo por ter pedido um número estúpido de análises e ter ficado sem espaco livre no disco duro para armazenar os resultados. LOL

[edsudani]

Muito do que poderás fazer em micro-electrónica assenta nesta base e na capacidade de entender os valores que estão no datasheet.

Infelizmente as escolas técinicas não ensinam os alunos a consultar corretamente as folhas de dados dos componentes e quando se lhes apresentam estas folhas não mostram como são importantes p/ desenvolver um projeto.

Edison

[triplexim32]

Infelizmente as escolas técinicas não ensinam os alunos a consultar corretamente as folhas de dados dos componentes e quando se lhes apresentam estas folhas não mostram como são importantes p/ desenvolver um projeto.

Edison

Exatamente : \ Para mais a minha disciplina é mais voltada para a Arte do que para a eletrónica : (

bubulindo: Muito obrigado pelo esclarecimento, é sempre bom ver respostas assim enormes e com conteúdo bastante útil : )

infelizmente o professor não respondeu aos últimos emails, não deve estar com tempo não há mal amanha a ver se me lembro de lhe perguntar : )

Aproposito, alguém me podiam-me dar uma explicação muito rápida do que devo ter em conta num datasheet para não estragar nada? Tenho que ter atenção apenas à amparagem?

Edited March 7, 2013 at 08:44 PM by triplexim32

[edsudani]

As folhas de dados em geral apresentam as características rápidas do componente como diagrama lógico, pinagens, tensões e correntes admissíveis. Dependendo do componente os datasheet's apresentarão tabelas e/ou curvas de resposta em função do tempo, da temperatura e outros dados relevantes. Há casos em que apresentam condições de teste para o componente em questão, para que possam ser reproduzidas em laboratório.

De modo prático, a leitura das carcterísticas rápidas poderá te ajudar a conhecer e escolher o componente. Mas sinceramente, só com acompahamento eficaz estarás apto a abrir um datasheet e entender o que ali se encontra. E existem muitos datasheet's sobre componentes eletrônicos com informações tão diversificadas que na atual conjuntura não serás capaz de compreendê-las.

Posso sugerir p/ você a aquisição de revistas técnicas p/ começar, livros técnicos são muito bem-vindos, e não deixe de perguntar ao seu professor como disse o colega bubulindo a razão disso ou daquilo.

De qualquer forma estamos aqui p/ ajudar.

Edison

[bubulindo]

Não importa para que ramo estás a estudar isto. Isto é o básico e tem um impacto, por exemplo, na longevidade da tua obra de arte. Imagina que fazes algo que tem de durar um ou dois anos... deixar um componente a funcionar além do seu limite pode diminuir a vida útil do componente e fazê-lo falhar antes da exposição estar terminada. Isto é, aliás, a maneira que os engenheiros têm de fazer algo falhar ao fim de algum tempo... normalmente logo após o fim da garantia.

No entanto, como o edsudani referiu, entender todo um datasheet implica que tenhas algum conhecimento mais aprofundado acerca de alguns componentes. Em todo o caso, tenta ficar sempre longe dos valores máximos listados. Nota que existem valores máximos e valores normais. Aponta sempre para os normais.

Neste caso a amperagem é o mais importante... não só a corrente que ele aceita estando sempre ligado, mas a frequência e picos de corrente que ele aceita para ter maior brilho. 🙂

[triplexim32]

Muito obrigado, vou-me manter atento a essas caracteristicas.

Forte abraço pessoal, já me deram um excelente auxilio e coisas em que pensar.

[bubulindo]

Sempre que precisares, apita.

[pedrotuga]

É engraçado como os professores ainda tentam dar um cheirinho do que era a sua prpotencia no antigamente. Ahaha.. aposto que nos exames esse professor ainda coloca um problema em que se chega a um valor de uma resistencia que não existe por aí aos molhos, só para que os mais marrões lá escrevam "escolhe-se a imediatemente abaixo", e os que não escreverem isso tenham umas décimas a mesmo. Como se fosse uma ciência exacta.

Mas enfim, ser professor é um trabalho ainda importante, estão no seu direito de fazer valer a sua importância até ao detalhe mais ridículo. Fizeste bem em perguntar triplexim32, e como já viste, aqui no fórum o pessoal vai partilhar conhecimento de boa vontade, sem truques.

Bem haja.

[bubulindo]

É engraçado como os professores ainda tentam dar um cheirinho do que era a sua prpotencia no antigamente. Ahaha.. aposto que nos exames esse professor ainda coloca um problema em que se chega a um valor de uma resistencia que não existe por aí aos molhos, só para que os mais marrões lá escrevam "escolhe-se a imediatemente abaixo", e os que não escreverem isso tenham umas décimas a mesmo. Como se fosse uma ciência exacta.

Eu não conheco o professor, logo vou assumir que isto foi um pormenor que lhe escapou. Verdade seja dita, para que lado se escolhe a resistência não importa muito para um único LED e ele pode nem se ter apercebido que já decide os valores quase instintivamente em frente de todos os alunos. Eu faco o mesmo e já raramente faco contas para algumas resistências.

Dito isto, não me admira nada que seja esse o caso e traz-me à memória um teste no qual tive 19.3 porque não coloquei "C:\>" para indicar o directório onde estava quando fizesse um comando para copiar o ficheiro Y para o directório X. Ainda pior foi o professor não aceitar que o meu comando funcionaria em qualquer directório pois usava paths absolutas... mesmo depois de o ter demonstrado.

Mas enfim, ser professor é um trabalho ainda importante, estão no seu direito de fazer valer a sua importância até ao detalhe mais ridículo. Fizeste bem em perguntar triplexim32, e como já viste, aqui no fórum o pessoal vai partilhar conhecimento de boa vontade, sem truques.

Ser professor é e será sempre um trabalho importantíssimo. Talvez não necessariamente pelo conhecimento que podem transmitir (que cada vez mais está disponível pela net), mas pela possibilidade que têm de abrir os horizontes dos alunos. E é talvez por terem essa possibilidade que devem ensinar e não perpetuar mitos e crencas pessoais.

Isto da resistência é tal e qual o problema do goto em C. Todos os professores que tive disseram que nunca se deve usar um goto (um deles com livros editados sobre C). Nenhum explicou porquê e a maioria fugiu à pergunta. E assim perpetuam algo que é apenas uma crenca pessoal (provavelmente passada por outros professores). O goto deve ser evitado e existem motivos para isso... no entanto, como li algures escrito pelo Torvalds, é uma instrucão útil que quando usada correctamente não provoca problemas nenhuns.

E o que tem mais piada acerca goto é que é tão simples explicar o problema que me espanta ninguém fazê-lo. Seria tão simples como dar um problema de programacão que implicasse muitas iteracões, imaginemos algo com matrizes. Pedir aos alunos para resolver o problema usando apenas gotos. Obrigá-los a entregar o problema... guardar o código durante 1 ou 2 semanas... e depois pedir-lhes para o explicarem. Nada mais simples para ver os problemas do goto... e no entanto, ninguém se preocupa com isso. Isto da resistência resulta no mesmo... uma turma inteira que vai sempre dizer que o correcto é escolher a imediatamente abaixo ou acima sem terem um motivo para o fazerem.

Enfim.... chega de rants.

Sempre que precisares, pergunta... Quer seja aqui, quer seja ao professor. E ainda mais importante, sempre que não entenderes porque é que foi para cima e não para baixo pergunta também. Lá porque o professor diz que é para um lado não quer dizer que isso seja sempre correcto.

[edsudani]

Eu não conheco o professor, logo vou assumir que isto foi um pormenor que lhe escapou. Verdade seja dita, para que lado se escolhe a resistência não importa muito para um único LED e ele pode nem se ter apercebido que já decide os valores quase instintivamente em frente de todos os alunos. Eu faco o mesmo e já raramente faco contas para algumas resistências.

Provavelmente ele deve ter assumido que o circuito de comutação do Led suportasse os 0,020A, daí o fato de ter calculado o 1º valor sem levar em conta a tensão de polarização do Led resultando no valor de 250 Ohm. Significa que sem levar em conta a tensão de saturação do transistor comutador e a tensão da junção do emissor de luz no modo de condução, ele calculou a maior resistência "possível" como carga p/ o transistor comutador, o Led neste caso não está incluído no circuito, só o resistor de 250 Ohm. É o que alguns chamam de pior condição.

Agora levaremos em conta somente a tensão de polarização do Led, admitndo 0,7V sem levar em conta as características técnicas do mesmo. Logo 5 - 0,7 = 4,3V; 4,3 / 0,020 A = 215 Ohm.

Observamos que o valor escolhido de 220 Ohm é o valor comercial mais próximo do valor calculado para o Led incluído no circuito.

Não sabemos quantos diodos foram incluídos no circuito nem de que forma seriam comutados se isoladamente, seqüêncialmente e/ou todos juntos.

Se o professor explicasse como acima talvez dirimissem as dúvidas de triplexim32, tal e qual referiram bubulindo e pedrotuga.

Triplexim32,precisando de ajuda estaremos à tua disposição e como disseram, sem truques.

Edison