Apostila calculo numérico

Para resolução de problemas que podem ser representados por um modelo matemático. Um 

esquema ´e eficiente quando este apresenta soluções dentro de uma precisão desejada com 

custo computacional (tempo de execução + memória) baixo. Os esquemas numéricos nos 

fornecem aproximações para o que seria a solução exata do problema. Os erros cometidos 

nesta aproximação são decorrentes da discretizacao do problema, ou seja passar do modelo 

matemático para o esquema numérico, e da forma como as maquinas representam os dados 

numéricos. 

 

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Apostila Válvulas

Introdução

 

Com a invenção da válvula tríodo em 1907, por L. de Forest, estava inaugurada a era da eletrônica. Aperfeiçoando a válvula díodo, inventada por Fleming poucos anos antes, Forest construiu o primeiro dispositivo eletrônico capaz de amplificar tensões elétricas.

 

 

Emissão Termoiônica

 

A emissão termoiônica é um fenômeno detectável em qualquer superfície metálica suficientemente aquecida. Vamos analisar a figura 1, que contém duas placas metálicas, denominadas (p) e (k), encerradas em um invólucro onde existe vácuo, uma fonte de tensão (Vb.) e um miliamperímetro (A). Se a placa metálica (k), que chamaremos de cátodo, for suficientemente aquecida, passará a emitir uma grande quantidade de elétrons, produzindo uma determinada corrente elétrica que será indicada pelo amperímetro. Assim, os elétrons que partem do cátodo encontram o campo elétrico produzido pela placa (p), que chamaremos de ânodo, carregada positivamente, e logo são acelerados em direção a ela.

 

 

 

Figura 1

 

 

A corrente que pode ser emitida por unidade de superfície do cátodo depende fundamentalmente da temperatura de operação e da função de trabalho do material empregado na construção do mesmo. Alcançado o valor mínimo de energia térmica aplicada ao cátodo, valor este determinado pela função de trabalho do material empregado, a emissão termoiônica inicia e aumenta rapidamente com o aumento da temperatura. A emissão termoiônica normalmente não ocorre, ou ocorre com baixa eficiência, à pressão atmosférica normal. Por este motivo, as válvulas eletrônicas são montadas dentro de um invólucro, geralmente de vidro, onde existe alto vácuo.

 

Apostilas

Apostila Transitores

TRANSISTORES DE JUNÇÃO POR LIGA

 

Os primeiros transistores encontrados comercialmente, nos primórdios de 1950, foram feitos pelo processo de junção de liga de germânio. Neste processo, as junções pn eram formadas pela liga de germânio com outro metal. Nos transistores pnp, duas pelotas de índio, que formariam as ligações do emissor e do coletor no transistor completo, foram colocadas sobre os lados opostos de uma fatia de germânio monocristalino do tipo n. A fatia de germânio, que formava a base, tinha aproximadamente 50 Pm de espessura. O conjunto inteiro era aquecido num gabarito ou modelo a uma temperatura de cerca de 500 °C, e parte do índio era dissolvida no germânio para formar germânio tipo p no resfriamento. Deste modo, duas junções pn eram formadas, conforme indicado na seção transversal simplificada na Figura 8.40. Os fios de ligação foram presos às pelotas de índio como fios condutores do emissor e do coletor, um tablete de níquel preso á base  para proporcionar a ligação da base e montar o transistor sobre uma travessa, O transistor era depois encapsulado num invólucro de vidro ou de metal. Os transistores NPN eram fabricados por este processo usando germânio do tipo p para a base, e pelotas de chumbo-antimonio em vez de índio. O processo de junção por liga ainda é usado atualmente em alguns transistores de potência de audiofreqüência.

 

            O desempenho de um transistor de junção por liga é limitado pela largura da base. Em particular, a freqüência de corte é inversamente proporcional á largura da base. Se o conjunto foi aquecido durante um tempo mais longo para permitir que mais índio se dissolva de modo que a junção pn penetre mais na fatia de germânio, há o risco de as junções se unirem e de não acorrer ação de transistor, Por causa da dificuldade de controlar a largura da base com, a precisão maior do que a da espessura da fatia original, a largura da base foi mantida em aproximadamente l0 Pm. Isto deu aos primeiros transistores de junção por liga uma freqüência de corte de cerca de 1 MHz, embora os refinamentos feitos posteriormente no processo de fabricação permitissem que esta freqüência fosse aumentada para 5 ou 10 MHz.

 

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Apostilas Fibras Ópticas

            Onda é a manifestação de um fenômeno físico no qual uma fonte perturbadora fornece energia a um sistema e essa energia desloca-se através de pontos desse sistema. Observemos a propagação de um impulso numa corda para melhor entendermos esse conceito.

Cabe ressaltar que não é a onda que se movimenta mas a energia fornecida pela mão (fonte perturbadora). Existem três tipos de ondas quanto à direção de propagação:

·      Unidimensionais

·      Bidimensionais

·      Tridimensionais

            Cabe ressaltar também que dependendo do meio sob o qual a energia propaga-se, temos uma velocidade de propagação correspondente. Ondas harmônicas são tipos de ondas cuja fonte perturbadora executa um movimento uniforme. O comprimento de onda é o período espacial correspondente ao período temporal T. Conhecendo-se a velocidade de propagação podemos caracterizar uma onda através da freqüência ou do comprimento de onda (v=l.f).

 

 

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Apostila Eletromagnetismo

Noções de Eletromagnetismo

 

É o estudo dos campos magnéticos e suas interações com as correntes elétricas.

 

·     Campos magnéticos:

 

Os elétrons giram em torno do núcleo dos átomos, mas também em torno de sí  mesmos (translação), isto é semelhante ao que ocorre com os planetas e o sol. Há diversas camadas de elétrons, e em cada uma, os elétrons se distribuem em orbitais, regiões onde executam  a rotação, distribuídos aos pares.

 

Ao rodarem em torno de sí, os elétrons da camada mais externa produzem um campo magnético mínimo, mas dentro do orbital, o outro elétron do par gira também, em sentido oposto, cancelando este campo, na maioria dos materiais.

 

Porém nos materiais imantados (ferromagnéticos) há regiões, chamadas  domínios,  onde alguns dos pares de elétrons giram no mesmo sentido, e um  campo magnético resultante da soma de todos os pares e domínios é exercido em volta do material: são os imãs.

 

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Apostila Controladores

São os blocos que tomam as decisões nos SC, de acordo com a entrada e a realimentação (SC de malha fechada), enviando um comando ao atuador.

 

Ações de Controle:

 

A forma de controlar dos Atuadores se divide em:

 

·     Controle liga-desliga :

 

O controlador compara o sinal de entrada com a realimentação, e se a saída supera a entrada, desliga o atuador, se a realimentação for menor, liga o atuador.

 

Ex.: Nos fornos elétricos e geladeiras, o calefator ou compressor é controlado por um termostato, que é um controlador liga-desliga com par bimetálico (um dos metais se dilata mais que o outro, vergando-se e abrindo o contato). Ao se desligar, o ambiente faz a temperatura mudar algum tempo depois e o bimetálico retorna à posição, fechando o contato e ligando o atuador.

 

As vantagens deste controlador são a simplicidade e o baixo custo, as desvantagens são a contínua oscilação da saída entre os limites de atuação do controlador, histerese, não garantindo precisão e podendo desgastar controlador e atuador pelo excesso de partidas.

 

 

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Apostila contador de chamadas telefônicas

O circuito apresentado e um dispositivo muito útil para ser conectado em sua linha telefônica para contar e mostrar o numero de chamadas recebidas na sua ausência.

O circuito pode ser fabricado usando componentes de baixo custo e que pode ser facilmente encontrados. Usa um popular CI "contador decadico", um CI de timer e outros poucos componentes.

O circuito pode ser dividido em três seccoes: (a) detector de toque, (b) contador de chamadas, (c ) temporizador e controlador de atraso. O detector de toque detecta as os sinais da ligação. O temporizador é usado para controlar o atraso, que, por sua vez, controla o chaveamento dos sinais de toque para a seccao de detecao de toque. O contador de chamadas é usado para contar o numero de ligações efetuadas para você.

Para contar o numero de ligações (não o numero de toques), a função do contador é limitada somente ao primeiro pulso. Em outras palavras, o circuito só respondera ao primeiro toque e ignorara os próximos pulsos até a pessoa q esta efetuando a ligação ponha o fone no gancho.

Quando a chave de forca, S1, é ligada, o circuito é alimentado com os 9V da bateria e o indicador de reinicio [reset], LED1 acende. Se o LED1 não fize-lo imediatamente, aperte S2 ate ocorrer o acendimento. Agora, em modo de espera, o transistor T1 esta em corte. Mas o transistor T2 é mantido conduzindo pelo resistor R3. Como resultado o pino 14 do IC1eh mantido em potencial negativo.

Quando o telefone toca, uma voltagem AC de aprox. 75V surge nos terminais de entrada do circuito. Durante o semiciclo positivo do sinal de toque, D1 começa a conduzir e o transistor T1 entra em condução.

 

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Apsotila, como utilizar EWB

 

O que é o EWB (Electronics Workbench)

 

            O EWB é um simulador eletrônico, que permite construir e simular circuitos eletrônicos dentro da área analógica e digital, sendo de grande utilidade para os estudantes de eletrônica.

 

            Possui uma interface de fácil acesso e compreensão, substituindo com muitas vantagens as experiências em laboratórios convencionais, uma vez que, não existe o risco de danificar equipamentos destinados aos ensaios e medidas de circuitos ou componentes.

 

            Sua vasta biblioteca permite simular experiências em condições ideais e reais, pois os valores e parâmetros podem ser modificados de acordo com as necessidades do projeto.

 

            Existem versões deste programa para operar em ambiente DOS e WINDOWS, sendo que neste curso abordaremos a versão para WINDOWS, o EWB4.

 

            Para acessá-lo basta clicar no ícone correspondente.

 

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Apostila sobre linhas de trasmissão e cabos coxiais

DESCRIÇÃO

Os cabos coaxiais Heliax são comercializados em uma ampla variedade de modelos, dimensões e composições. Um destes cabos será ideal para a aplicação desejada, seja em comunicação Celular, PCS/PCN, Radiodifusão, Microondas, Rádio Móveis especializados, para fins militares ou quaisquer outras exigências em matéria de cabos coaxiais.

CARACTERÍSTICAS

Os condutores externos dos cabos coaxiais Heliax utilizam materiais como tiras de cobre sólidas, soldadas longitudinalmente e corrugadas, já os condutores internos, utilizam materiais como alumínio sólido revestidos de cobre, tubos de cobre liso ou tubos de cobre corrugados, dependendo da dimensão do cabo. Podem ter o dielétrico a ar ou espuma de polietileno e possuem uma capa de polietileno rígido.

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Apostila Atuadores

Atuadores

 

São dispositivos de saída do SC, que alteram a grandeza controlada.

 

·      Motores:

 

Nos sistemas de controle de posição e velocidade, nos robôs e máquinas industriais, impressoras, plotter’s, toca-discos CD, videocassetes e unidades de disco de computadores são usados motores, em geral junto a engrenagens ou correias, como Atuadores. Na maior parte, são motores de indução ou CC comum ou sem escovas, estes sendo preferidos em baixa potência pela facilidade de controle.

 

·      Eletroimã:

 

Em aplicações como o transporte de peças de ferro ou níquel, em guindastes, ou garras de robôs e travas magnéticas, são empregados eletroimãs, apesar do alto consumo de energia.

 

·      Freio Magnético:

 

Um tipo de eletroimã que paralisa o movimento rotativo de um motor. Há 2 tipos: aqueles cuja trava é feita por molas, liberadas por ação do eletroimã, que fica normalmente ligado durante o giro, e o tipo acionado diretamente na frenagem, normalmente desligado.

 

É comum em sistemas com reversão de sentido de rotação, reduzindo o golpe mecânico e o pico de corrente na reversão.

 

·      Fechadura Magnética:

 

Em sistemas de segurança, cofres e porteiros eletrônicos se utiliza uma fechadura cuja trava é liberada através de um eletroimã, com um breve pulso. Em certos casos o fechamento não é manual, mas através de outro eletroimã.

 

·      Válvula Solenóide:

 

Empregado em controle de fluxo de líquidos, em indústrias. Consiste de um ou mais caminhos que são interceptados por pistões, acoplados a eletroimãs, que liberam ou não o fluxo. O tipo normalmente aberto, NA, tem o fluxo interrompido quando o eletroimã é acionado, no tipo normalmente fechado os pistões são pressionados por molas, que são liberadas pelo eletroimã, abrindo a válvula.

 

Existem válvulas solenóides comutadoras, que atuam como chaves que direcionam o fluxo para uma das várias saídas, cujo eletroimã foi acionado.

  

·      Calefatores:

 

Em certas aplicações como estufas, fornos industriais e fornos elétricos residenciais, são usados calefatores ("resistências"). São geralmente feitos com ligas, como níquelcromo, ou tungstênio, se a temperatura for muito alta, recobertos por material isolante, bom condutor de calor.

 

·       Lâmpadas:

 

Os sistemas de iluminação automática de emergência e relés fotoelétricos de iluminação pública usam lâmpadas incandescentes, fluorescentes, de vapor de mercúrio ou mistas como Atuadores.

 

Apostila sobre aterramento

1 - Generalidades

 

 As características e a eficácia dos aterramentos devem satisfazer às prescrições de

segurança das pessoas e funcionais da instalação.

 O valor da resistência de aterramento deve satisfazer às condições de proteção e de

 funcionamento da instalação elétrica.

 

2 - Ligações à terra

 

-  Aterramento

 

 Qualquer que seja sua finalidade (proteção ou funcional) o aterramento deve

ser único em cada local da instalação.

 

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Apostila SDH

A SDH, Hierarquia Digital Síncrona, é um novo sistema de transmissão digital de alta velocidade,

cujo objetivo básico é construir um padrão internacional unificado, diferentemente do contexto PDH,

que possui três diferentes padrões (Americano, Europeu e Japonês).

 

Um sistema unificado propicia maior capacidade e eficiência na gerência das redes, bem como uma

considerável redução de preços. O processo de multipelexação, por ser mais flexível, torna muito

mais simples essa etapa, em relação ao PDH, que necessita de simetria de equipamentos em todos

os pontos da rede. Um sinal SDH pode ser inserido dentro de uma taxa maior, sem passar por estágios

intermediários.

 

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Apostila Semicondutores

O material básico utilizado na construção de dispositivos eletrônicos semicondutores,

não é um bom condutor, nem um bom isolante. Compare no quadro abaixo vários materiais

classificados quanto à condutividade.

 

A resistência elétrica de um material, mantido a uma certa temperatura e determinada pela

segunda lei de ohm:

 

R=r . l / A

 

onde,  R- resistência elétrica, medida em ohms [W]

 l - comprimento do material em metros [m]

A - área do material em metros ao quadrado [m²]

r - resistividade do material [W . m²] / [m].

 

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Apostila Sensores

São dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma grandeza física, podendo fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que indica esta grandeza. Quando operam diretamente, convertendo uma forma de energia neutra, são chamados transdutores. Os de operação indireta alteram suas propriedades, como a resistência, a  capacitância ou a indutância, sob ação de uma grandeza, de forma mais ou menos proporcional.

O  sinal  de um  sensor  pode ser usado para detectar e corrigir desvios em sistemas de controle, e nos instrumentos de medição, que freqüentemente estão associados aos SC de malha aberta (não automáticos), orientando o usuário.

 

Características

 

·      Linearidade: É o grau de proporcionalidade entre o sinal gerado e a grandeza física. Quanto maior, mais fiel é a resposta do sensor ao estímulo. Os sensores mais usados são os mais lineares, conferindo mais precisão ao SC. Os sensores não lineares são usados em faixas limitadas, em que os desvios são aceitáveis, ou com adaptadores especiais, que corrigem o sinal.

·      Faixa de atuação: É o intervalo de valores da grandeza em que pode ser usado o sensor, sem  destruição ou  imprecisão.

 

1.   Sensores de Temperatura

 

O controle de temperatura é necessário em processos industriais ou comerciais, como a refrigeração de alimentos e compostos químicos, fornos de fusão (produção de metais e ligas, destilação fracionada (produção de bebidas e derivados de petróleo), usinas nucleares e aquecedores e refrigeradores domésticos (fornos elétricos e microondas, freezers e geladeiras).

 

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Apostila Calculadora HP

Manual Calculadora HP

Introdução da apostila:

A idéia de um curso de programação em HP48 surgiu devido à falta de uma literatura específica para a calculadora, os manuais até então encontrados tratavam o assunto de maneira superficial e eram geralmente publicados em inglês.
Para o usuário é extremamente frustrante possuir uma ferramenta poderosa e não saber como usá-la. O curso, nesse sentido, é uma alternativa àqueles que pretendem solucionar os seus problemas de forma adequada. Inicialmente o curso englobava operação e programação básica, no entanto, a experiência não foi gratificante, pois havia degraus muito grandes entre os conhecimentos de cada aluno em relação à calculadora. Após um estudo sobre o conteúdo do curso, o mesmo foi separado em dois módulos: - Operação -Programação.
Estes por sua vez são independentes entre si, pois a estrutura da calculadora permite que isto seja feito.
Não há a pretensão de que todos se tornem bons programadores após terminarem o curso. Mas, deve ficar claro que os métodos e ferramentas, fornecidos durante o curso, serão suficientes para que cada um possa aprimorar suas noções de programação até tornar-se um bom programador.

Apostila de sistemas de controle.

Trecho:

Um Sistema de Controle é um conjunto de dispositivos que mantém uma ou mais grandezas físicas dentro de condições definidas na sua entrada.

Os dispositivos que o compõe podem ser elétricos, mecânicos, ópticos e até seres humanos.

Ex.: Um operador e um registro hidráulico compõe um sistema de controle de nível de uma caixa d/água, se este tiver orientação (entrada) e uma régua de medição de nível (sensor).

As grandezas físicas controladas são várias, mas as mais comuns são temperatura, pressão, vazão, nível de líquidos ou sólidos, velocidade, freqüência, posição linear ou angular, tensão, corrente e luminosidade.

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Apostila de Tecnologia ATM

Trecho:

ATM (Asynchronous Transfer Mode) tornou-se sem dúvida um “boom” em soluções para comunicação de dados. Sua primeira atração é a possibilidade de se poder trabalhar com eficiência em velocidades altíssimas, variando desde 50 Mbps até mais que 1 Gbps. Ainda mais, com a tecnologia ATM é possível aplicar comunicações tanto para tráfego LAN e WAN.
Com isto, consegue-se com esta tecnologia extender sua aplicação para todos os tipos de arquiteturas.
O conceito fundamental é que todos os tipos de dados (incluindo voz, dados, vídeo, fax e etc...) são colocados dentro de uma pequena célula de tamanho fixo de 53-bytes. Os primeiros 5-bytes da célula são chamados de cabeçalho (endereço, tipo de dados, e checagem de erros ) e os restantes 48-bytes da célula estão destinados ao transporte dos dados de usuários ( ex: pacotes, frames ou outro tipo de fluxo de informação ).

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Apostilas sobre tiristores

Trecho:

São os componentes básicos da Eletrônica Industrial, chaveando grandes cargas, como motores, eletroimãs, aquecedores, convertendo CA em CC, CC em CA e gerando pulsos de controle para outros tiristores.

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Apostila de tranca digital com 8 dígitos

Apostila de tranca digital com oito dígitos

Trecho:

Este aparelho pode ser usado em diversos fins, como: tranca para cofres, portas, alarme, ou qualquer outra finalidade. O projeto é simples e pose ser montado nas costas de um teclado telefônico que não esteja em uso. Sua alimentação deve ser de 5V, os botões podem ser qualquer um NA. Caso o leitor não queira os oito dígitos, basta ligar o pino correspondente do CI 7430, dos últimos dígitos, (os retirados ), em +vcc, e ligar os botões em paralelo ao B9. Pôr exemplo: para 6 dígitos, ligar B7 e B8 em paralelo ao B9, ligar os pinos 5 e 11 do CI 7430 ao +vcc. Não esqueça de retirar a etapa intermediária entre o botão e o CI 7430.

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Apostila de transformadores

TRecho:

Além das perdas no cobre dos enrolamentos (devidas à resistência), os transformadores e bobinas apresentam perdas magnéticas no núcleo.
Histerese: Os materiais ferromagnéticos são passíveis de magnetização, através do realinhamento dos domínios, o que ocorre ao se aplicar um campo (como o gerado por um indutor ou o primário do transformador). Este processo consome energia, e ao se aplicar um campo variável, o material tenta acompanhar este, sofrendo sucessivas imantações num sentido e noutro, se aquecendo. Ao se interromper o campo, o material geralmente mantém uma magnetização, chamada campo remanente.

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