Fundamentos eletronica fiat

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Eletroeletrônica
Fundamentos de eletroeletrônica
Fundamentos de eletroeletrônica
02
ÍNDICE
Introdução 07
Fundamentos de eletricidade 08
Teoria atômica 09
 Eletricidade estática 13
 Campo elétrico 15
 Eletricidade dinâmica 17
Tensão elétrica ou diferença de potencial 17
Corrente elétrica (I) 18
Resistência elétrica (R) 21
Circuito elétrico 24
Lei de OHM 26
Associação de resistores 29
 Associação em série 29
 Associação em paralelo 31
 Associação mista 35
Trabalho elétrico 38
Potência elétrica 39
Capacitor 41
 Processo de carga em C.C. 42
 Capacitância 42
 Carga armazenada 43
 Tipos de capacitores 44
Magnetismo 45
 Principais propriedades magnéticas 45
 Constituição dos ímãs 46
 Campo magnético 47
Eletromagnetismo 49
 Relé 51
Geração de uma tensão alternada senoidal 52
Transformador 55
Conhecendo os instrumentos de medição 58
Amperímetro 59
Voltímetro 60
Ohmímetro 60
Multímetro 61
A fonte de energia 62
Bateria 63
Principais componentes da bateria 64
Construção dos elementos 66
Eletrólito (solução) 70
Funcionamento da bateria 72
 Processo de descarga 73
 Processo de recarga 76
Autodescarga da bateria 79
Nível do eletrólito 81
Parâmetros principais 82
 Tensão (volts) 82
 Capacidade da bateria, em ampères X hora (Ah) 83
 Princípio de Peukert 84
 Cálculo da corrente de CCA 84
Recarga da bateria 85
Testes 88
 Teste de densidade do eletrólito 88
 Teste de descarga da bateria 90
Cuidados gerais/Diagnóstico 92
 Diagnóstico de incovenientes 95
Manutenção e manuseio de baterias 95
 Veículos em estoque 95
 Entrega de veículos novos ou usados 95
 Tensão superfi cial 96
 Recarga 96
 Cuidados no preparo do circuito 96
 Instalação de acessórios X corrente de stand-by 96
 
Sistema de partida dos veículos 97
Sistema de partida 98
Motor de partida 99
Partes principais 100
Princípio de funcionamento 103
Funcionamento do sistema de partida 109
Cuidados gerais 113
Diagnóstico 116
O alternador e a sua função 119
O sistema de carga 120
Alternador 120
Princípio de funcionamento 122
Retifi cação da tensão alternada 127
Circuito de pré-excitação 132
Circuito de carga 135
Circuito de excitação 137
Regulador de tensão 138
Sistema de alimentação principal 141
Fusíveis e relés 142
Chicotes elétricos 143
Pontos de massa 145
 
07
Fundamentos de eletroeletrônica
Introdução
Este é mais um módulo do nosso estudo sobre os sistemas eletroeletrônicos dos veículos FIAT.
Aqui iremos rever alguns conceitos básicos da eletricidade, que serão importantes para a com-
preensão dos outros temas.
Depois veremos os assuntos “bateria” e “motor de partida”, que compõem o sistema de partida, 
além de “alternador” e “sistemas de ignição”.
Procuramos mostrar esses temas de forma simples e interessante. 
Boa leitura!
08
Fundamentos de eletroeletrônica
Fundamentos de eletricidade
09
Fundamentos de eletroeletrônica
Teoria atômica
Apesar de percebermos os efeitos dos fenômenos elétricos, muitos deles não podem ser visualiza-
dos. 
Por exemplo: a corrente elétrica não pode ser vista, no entanto podemos sentir seus efeitos, como 
o choque elétrico, ou ver uma lâmpada acendendo, um motor girando, etc.
A teoria atômica é utilizada para explicar satisfatoriamente os princípios básicos da eletroeletrô-
nica. Vejamos alguns conceitos fundamentais:
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Fundamentos de eletroeletrônica
Matéria: 
É tudo aquilo que ocupa lugar no espaço. 
Exemplo: um bloco de aço, um pedaço de madeira, a água em um copo.
Molécula: 
É a menor porção da matéria, que conserva suas propriedades. 
Exemplo: molécula de água (H2O)
Átomo:
É a menor parte de uma substância elementar que possui as propriedades de um elemento. 
Todas as substâncias são compostas de átomos agrupados.
Exemplos:
• átomo do elemento hidrogênio (H);
• átomo do elemento oxigênio (O).
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Fundamentos de eletroeletrônica
No átomo existem duas regiões: o núcleo e a eletrosfera. 
O núcleo é formado por dois tipos de partículas atômicas: os prótons, que têm carga elétrica 
positiva, e os nêutrons, que não possuem carga elétrica.
Na eletrosfera se localizam os elétrons, partículas com carga elétrica negativa, que giram em 
órbitas elípticas ao redor do núcleo.
núcleo
(prótons e nêutrons)
elétron
próton
nêutron
eletrosfera
elétron
As cargas negativas dos elétrons são atraídas pelo núcleo, que tem carga positiva devido aos 
prótons. Essa atração compensa a força centrífuga que tende a afastar os elétrons do núcleo. 
Dessa forma, os elétrons mantêm o seu movimento ao redor do núcleo. 
Normalmente, um átomo tem o mesmo número de prótons e elétrons e, portanto, é eletricamente 
neutro.
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Fundamentos de eletroeletrônica
Os elétrons da camada mais externa da eletrosfera, a camada de valência, são atraídos pelo 
núcleo com intensidade menor. Uma força externa pode fazer com que o átomo perca ou ganhe 
um ou mais elétrons dessa camada, tornando-se um íon.
Um átomo pode ter de 1 a 8 elétrons na camada de valência. 
Os que têm até 3 elétrons nessa camada possuem maior facilidade em perder elétrons. 
Os materiais condutores são constituídos de átomos desse tipo.
Nos átomos dos condutores, os elétrons da camada de valência se deslocam livremente entre 
os átomos do material, “saltando” de um átomo a outro desordenadamente. São os chamados 
elétrons livres. Devido à sua presença, esses materiais permitem facilmente a passagem de uma 
corrente elétrica.
Como exemplo de condutores, podemos citar os metais como o cobre, o alumínio, o ouro, e 
algumas soluções iônicas, como sais e ácidos.
Cátion íon positivo perdeu elétron(s)
Ânion íon negativo ganhou elétron(s)
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Fundamentos de eletroeletrônica
Os materiais isolantes se constituem de átomos que têm 5 ou mais elétrons na última camada, 
e têm mais facilidade de ganhar elétrons. Esses materiais quase não possuem elétrons livres, 
portanto oferecem grande oposição à passagem da corrente elétrica.
É o caso da borracha, do vidro, do plástico, etc.
Eletricidade estática
A eletricidade é o conjunto dos fenômenos que envolvem as cargas elétricas, estejam elas em 
repouso ou em movimento. Quando se trata de cargas em repouso, chamamos de eletricidade 
estática.
Um dos princípios fundamentais da eletricidade é o princípio de atração e repulsão entre cargas 
elétricas.
De acordo com esse princípio, as cargas elétricas se apresentam em dois tipos, as positivas e as 
negativas. As cargas de sinais diferentes se atraem e as cargas de mesmo sinal se repelem (Lei 
de Du Fay).
A eletrização dos corpos é um dos fenômenos da eletricidade estática. Por meio da eletrização 
um corpo pode adquirir carga elétrica positiva (fi cando com falta de elétrons) ou negativa (fi can-
do com excesso de elétrons).
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Fundamentos de eletroeletrônica
Um corpo pode ser eletrizado de diversas maneiras. Por exemplo:
• Atrito. Se atritarmos um vidro com um pedaço de lã, o vidro adquire carga positiva, pois 
 cede elétrons para a lã, que por sua vez fi ca carregada negativamente. Borracha atritada 
 com lã recebe elétrons, adquirindo carga negativa.
• Calor. Uma diferença de potencial elétrico pode ser gerada em um termopar, uma vez que 
 a uma variação de temperatura na junção de dois metais está associada uma tensão elétrica 
 (termoeletricidade).
• Luz. Uma célula solar transforma energia luminosa em energia elétrica (fotoeletricidade).
• Vibração. Uma compressão entre as faces de um cristal piezoelétrico, como o quartzo, cria 
 uma diferença de potencial elétrico entre elas (piezoeletricidade).
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Fundamentos de eletroeletrônica
Campo elétrico
A idéia de campo elétrico surgiu em 1820, com Michael Faraday, que considerava que uma 
carga elétrica criava uma alteração no espaço ao seu redor.
O campo elétrico ao redor de cargas elétricas ou de corpos eletrizados exerce infl uência sobre 
outras cargas colocadas em sua área de ação, fazendo surgir forças que atuarão nessas cargas.
Pode-se representar o campo elétrico ao redor decargas puntuais por meio de linhas de força. 
Estas linhas têm a direção e o sentido da força que age em uma carga de prova positiva coloca-
da no campo elétrico gerado pela carga puntual.
Veja a representação das linhas de força dos campos elétricos gerados por uma carga puntual 
positiva e uma negativa.
Q+ e Q- : cargas que geraram o campo elétrico
q+ : carga de prova, sobre a qual o campo está agindo. O campo da carga q+ é 
desprezível em relação aos campos de Q+ e Q-.
F : força gerada na carga de prova.
As linhas divergem 
da carga
As linhas convergem 
para a carga
F
F
Q+ Q-
+ q+
+ q+
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Fundamentos de eletroeletrônica
Agora, veja a interação entre os campos de duas cargas puntuais de sinais contrários colocadas 
lado a lado. Observe a diferença para duas cargas de mesmo sinal.
Q+ Q- Q+ Q+
Você pode observar que as linhas de força comprovam a Lei de Du Fay, ou seja, cargas de 
sinais contrários se atraem, e cargas de mesmo sinal se repelem.
Entre duas placas carregadas, uma positivamente e outra negativamente, cria-se um campo elétri-
co uniforme, cuja intensidade é igual em qualquer ponto.
Este campo elétrico concentra energia, pois é capaz de realizar trabalho, provocando o deslo-
camento de uma carga colocada em sua área de ação. A energia armazenada em forma de 
campo elétrico é o princípio em que se baseou a criação do capacitor. 
Este importante componente estudaremos em um item específi co, mais à frente.
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Fundamentos de eletroeletrônica
Eletricidade dinâmica
A eletricidade dinâmica trata dos fenômenos que envolvem elétrons em movimento.
Inicialmente, vejamos o signifi cado de algumas grandezas elétricas principais, que são de gran-
de importância para a compreensão dos demais assuntos da apostila.
Tensão elétrica (V) ou diferença de potencial (d.d.p.)
Potencial elétrico é a quantidade de cargas elétricas presentes em um corpo.
Se dois corpos têm quantidades diferentes de carga, e portanto potenciais diferentes, há entre 
eles uma diferença de potencial.
A tensão elétrica é a diferença de potencial entre dois corpos ou dois pontos distintos de um 
circuito elétrico.
A unidade de medida de tensão, no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o Volt (V).
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Fundamentos de eletroeletrônica
Por exemplo, a bateria de um automóvel fornece tensão de 12 Volts. 
A tensão que alimenta os circuitos das residências pode ser normalmente de 127 V ou 220 V.
Corrente elétrica (I)
Se unirmos dois corpos com potenciais diferentes, utilizando um condutor, eles tendem a equili-
brar-se eletricamente. Para isso, o corpo de maior potencial negativo irá perder elétrons, enquan-
to que o corpo de menor potencial negativo irá receber elétrons. 
Os elétrons livres do condutor entrarão em movimento, passando de um átomo a outro, em dire-
ção ao corpo com menos carga.
elétrons
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Fundamentos de eletroeletrônica
Assim, a corrente elétrica é o fl uxo orientado de elétrons através de um condutor, quando subme-
tido a uma diferença de potencial.
A intensidade de corrente é dada pela quantidade de elétrons que passa através do condutor em 
determinado tempo (dado em segundos).
A fórmula matemática é:
 I = � Q 
 � t 
Como essa quantidade de elétrons é sempre muito grande, criou-se a unidade de carga elétrica, 
o Coulomb (C).
 1C = 6,28 x 1018 elétrons
A unidade de medida de corrente no SI é o Ampère (A). Um ampère é igual à carga de 1 Cou-
lomb passando pelo condutor em 1 segundo.
 1A = 1C 
 s 
Por exemplo, se em um circuito está circulando uma corrente de 3 A, signifi ca que estão passan-
do 3 Coulombs por segundo. Se 1 coulomb é igual a 6,28 x 1018 elétrons, em cada segundo 
passarão pelo fi o 18,84 x 1018 elétrons.
Note que é uma quantidade extremamente grande.
A corrente elétrica, assim como a tensão elétrica, pode ser de dois tipos: 
• Contínua 
• Alternada
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Fundamentos de eletroeletrônica
Tensão contínua é aquela que não sofre variação de polaridade ao longo do tempo. Assim, a 
corrente elétrica também terá sempre o mesmo sentido, sendo chamada de corrente contínua. 
São exemplos de fontes de tensão contínua a pilha e a bateria automotiva.
Todos os sistemas eletroeletrônicos dos veículos recebem alimentação de tensão contínua.
V
Tensão
t
Tempo
A tensão alternada varia periodicamente sua polaridade, invertendo o sentido da corrente elétri-
ca ao longo do tempo.
Essa corrente, chamada corrente alternada, é a que se usa nas residências.
V
Tensão
t
Tempo
Obs.: O tipo de corrente depende diretamente de sua fonte de tensão. Se a tensão é contínua a 
corrente também é contínua. Se a tensão é alternada, a corrente aplicada também será 
alternada.
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Fundamentos de eletroeletrônica
Resistência elétrica (R)
A resistência elétrica expressa a oposição que um condutor oferece à passagem de uma corrente 
elétrica. Uma corrente pode encontrar maior ou menor difi culdade ao passar por uma carga. 
Dessa forma, quanto maior o valor da resistência, menor será a intensidade da corrente e, quan-
to menor a resistência, maior a corrente.
A unidade de medida da resistência elétrica no SI é o Ohm (�).
Um condutor ideal é aquele cuja resistência é desprezível. Caso a resistência seja considerável, 
ele recebe o nome de resistor.
R
Resistor
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Fundamentos de eletroeletrônica
A resistência elétrica de um condutor depende de quatro fatores:
A. Comprimento do material: quanto maior o comprimento, maior a resistência elétrica do 
 material.
B. Área da seção transversal: quanto maior a área, menor a resistência elétrica do material.
C. Resistividade específi ca do material: os materiais com pequeno número de elétrons livres em 
 seus átomos, à temperatura ambiente, possuem resistividade maior. Já os que possuem 
 muitos elétrons livres, como os metais em geral, são bons condutores, logo possuem baixa 
 resistividade específi ca.
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Fundamentos de eletroeletrônica
D. Temperatura: para a maioria dos materiais, a resistência elétrica aumenta à medida que a 
 temperatura aumenta.
Matematicamente, a resistência pode ser expressa na seguinte fórmula:
R = � . l
A
Onde: R = resistência elétrica (�)
 p = resistividade específi ca (�.m)
 ℓ = comprimento do condutor (m)
 A = área da seção transversal (m2)
A tabela abaixo apresenta a resistividade de alguns materiais, a uma temperatura de 20°C. A 
unidade de resistividade é dada em Ohm x metro (�.m).
Cobre 1,77 x 10-8 �.m
Alumínio 2,83 x 10-8 �.m
Bismuto 119 x 10-8 �.m
Prata 1,63 x 10-8 �.m
Níquel 7,77 x 10-8 �.m
Nicrome 99,5 x 10-8 �.m
Resistividade (a 20°C)
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Fundamentos de eletroeletrônica
O inverso da resistividade é a condutividade, que expressa a característica que o material tem 
de conduzir bem a corrente elétrica. 
Veja a condutividade percentual de alguns materiais:
Circuito elétrico
Um circuito elétrico elementar é composto de uma fonte de energia, de um consumidor de ener-
gia (carga) e de condutores, que fecham o caminho que a corrente irá percorrer.
Cobre (padrão) 100%
Alumínio 65%
Antimônio 4.11%
Cádimo 22.7%
Cobalto 27.4%
Constantan 4.01%
Cromo 12.2%
Ouro 73.4%
Ferro 17.75%
Manganina 3.62%
Mercúrio 1.8%
Nicrome 1.72%
Prata 106.4%
Ródio 36.4%
Tungstênio 31.4%
Zinco 29.1%
Condutividade (%)
Fonte
Carga
Condutores
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Fundamentos de eletroeletrônica
Para compreender melhor, veja no quadro abaixo uma analogia entre um circuito elétrico e um 
circuito hidráulico.
Obs.: Nos circuitos eletroeletrônicos automotivos sempre deve aparecer o símbolo de terra, co-
nectado ao pólo negativo da fonte. Ele serve de referência para medição de tensão e representa 
o potencial de “0 Volt”.
A seguir vamos ver a Lei de Ohm, uma importante ferramenta para calcular os parâmetros de um 
circuito elétrico.
Circuito elétrico Circuito hidráulico
Tensão elétrica Pressão de água
Corrente elétrica Fluxo de água
Resistência elétrica Redutor hidráulico
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Fundamentos de eletroeletrônica
Lei de OHM
Estudando as relações entre a diferençade potencial aplicada a um condutor e a corrente pro-
duzida neste, o cientista George Simon Ohm formulou uma lei simples, mas de grande aplicação 
no estudo da eletroeletrônica.
A Lei de Ohm diz que a corrente elétrica é diretamente proporcional à tensão, e inversamente 
proporcional à resistência elétrica. Sua fórmula matemática é:
Onde: I = intensidade de corrente (A) 
 V = tensão (V) 
 R = resistência (�)
Para facilitar a memorização, pode-se colocar a fórmula em um triângulo.
V
R
I =
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Fundamentos de eletroeletrônica
Tampe com a mão a grandeza que você quer conhecer, e fi cará visível no triângulo a operação 
que você deve fazer para encontrar o valor desconhecido.
Exemplo: se você quer saber a tensão, tampe a letra “V”. Você vai ver no triângulo que deve 
multiplicar “R x I”.
Para encontrar a resistência, tampe a letra “R” e o triângulo irá mostrar que basta dividir “V” por 
“I”.
A seguir, vejamos um exemplo de cálculo utilizando a Lei de Ohm.
Dado o circuito ao lado, calcule o valor da corrente elétrica e da tensão na carga.
V = 12 V R = 600 Ω
I
+
_
A. Cálculo da corrente elétrica
I = V/R I = 12 V I = 0,02 A ou 20 mA 
 600 �
B. Cálculo da tensão
V = R x I V = 600 � x 0,02 A V = 12 V
A tensão na carga é igual à tensão fornecida pela fonte, o que é lógico, pois existe apenas um 
consumidor.
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Fundamentos de eletroeletrônica
Nos circuitos elétricos, a corrente elétrica circula do pólo negativo para o positivo. Este é o cha-
mado sentido real da corrente elétrica.
Entretanto, durante muitos anos se pensou que a corrente fl uía do positivo para o negativo. Este 
é o sentido convencional da corrente, que até hoje é utilizado nos livros e trabalhos técnicos 
para representar o sentido da corrente nos circuitos elétricos.
Os valores das grandezas elétricas são, muitas vezes, muito grandes ou muito pequenos, difi cul-
tando os cálculos. Devido a isso, são muito utilizados os múltiplos e submúltiplos das unidades 
de medida. 
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Fundamentos de eletroeletrônica
A tabela seguinte traz os mais usados. 
Tabela de múltiplos e submúltiplos:
Exemplos: 
15 k� = 15 x 103 � = 15 000 �
6 MHz = 6x106 Hz = 6 000 000 Hz
4 mA = 4 x 10-3 A = 0,004 A
2 pF = 2 x 10-9 F = 0,000 000 002 F
Agora, vamos ver como as cargas podem ser associadas nos circuitos elétricos.
Associação de resistores
As diversas cargas dos circuitos elétricos podem estar associadas entre si de três formas diferen-
tes: em série, em paralelo ou em série-paralelo (associação mista).
Com o objetivo de simplifi car os cálculos dos parâmetros elétricos dos circuitos, transforma-se os 
valores das resistências em uma resistência equivalente.
De acordo com o tipo de associação, os cálculos de tensões, correntes e da resistência equiva-
lente são feitos de maneiras diferentes.
Associação em série
Nesse tipo de circuito os componentes são dependentes uns dos outros, isto é, se um deles se 
abrir, os outros deixam de funcionar.
 
Símbolo Fator multiplicador Multiplicar o valor por:
mili (m) x 10-3 0,001
micro (�) x 10-6 0,000 001
nano (n) x 10-9 0,000 000 001
pico (p) x 10-12 0,000 000 000 001
Submúltiplos
Múltiplos
Símbolo Fator multiplicador Multiplicar o valor por:
Tera (T) x 1012 1 000 000 000 000
Giga (G) x 109 1 000 000 000
Mega (M) x 106 1 000 000
Quilo (k) x 103 1 000
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Fundamentos de eletroeletrônica
Características:
Resistência Equivalente:
A resistência equivalente, ou total, é a soma das resistências parciais.
Rt = R1 + R2 + R3 + … + Rn 
Corrente do circuito:
A corrente que circula em todos os resistores é a mesma que sai da fonte.
It = I1 = I2 = I3 = … = In 
Tensão:
De acordo com a 2ª Lei de Kirchhoff, a soma das tensões nos resistores é igual à tensão da 
fonte.
Vt = V1 + V2 + V3 + … + Vn
Exemplo: no circuito abaixo, calcular a resistência equivalente (Rt), a corrente que circula no 
circuito (It), e as tensões em cada um dos resistores. (V1 e V2).
Vt
+
_
V
V
A
C
B
V1
R1
R1 = 3kΩ
R2 = 2kΩ
Vt = 12V
R2
V2
Solução:
A. Rt = R1+ R2 
 Rt = 3 k� + 2 k� = 5 k�
B. It = Vt / Rt 
 It = 12 V / 5000 � 
 It = 0,0024 A = 2,4 mA 
C. V1 = It . R1 
 V1 = 0,0024 A . 3000 � = 7,2 V
D. V2 = It . R2 
 V2 = 0,0024 A . 2000 � = 4,8 V
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Fundamentos de eletroeletrônica
Um voltímetro sempre mede a d.d.p. entre dois pontos. 
Assim, V1 = VAB
Outra forma de encontrar VAB é usando a fórmula: VAB = VA - VB onde VA é o potencial do ponto 
A, e VB é o potencial do ponto B.
Para medir o potencial de um ponto, usa-se como referencial o “terra” (ligado ao pólo negativo 
da bateria), que tem potencial de 0 V.
Assim, para medir VA, liga-se o voltímetro entre o ponto A e o terra.
Exemplo: No circuito anterior, calcule VA, VB, VC, VAB e VBC.
A. VAB = VA - VB...
 VA = 12 V
 VB = 4,8 V então VAB = 12 V - 4,8 V...
 VAB = V1 = 7,2 V
B. VBC = VB - VC
 VB = 4,8 V
 VC = 0 V então VBC = 4,8 V - 0 V
 VBC = V2 = 4,8 V...
Associação em paralelo
Nos circuitos desse tipo, cada componente tem o funcionamento independente dos demais, ou 
seja, se um deles se abrir, os demais continuam funcionando normalmente.
 Característica:
 Resistência Equivalente:
 O inverso da resistência total é a soma dos inversos 
 das resistências parciais.
 1 = 1 + 1 + 1 + … + 1 
 Rt R1 R2 R3 Rn
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Fundamentos de eletroeletrônica
Casos especiais:
A. Apenas 2 resistores. Rt = R1 . R2
Exemplo: no circuito ao lado, a resistência equivalente poderia ser calculada da seguinte forma:
Rt = 1200 � . 4100 �
Rt = 928,3 �
B. Todos os resistores de valores iguais.
Rt = R 
onde n = número de resistores.
Por exemplo, para 5 resistores de 200 � associados em paralelo, teremos:
Rt = 200 � Rt = 40 �
R2V R1
R1 = 1,2 kΩ
R2 = 4,1 kΩ
+
_
Lembre-se que nas associações em paralelo, o valor da resistência equivalente sempre será 
menor que o valor da menor resistência do circuito. 
Para facilitar o cálculo, comece da direita para a esquerda até chegar à fonte.
R1 + R2
1200 � + 4100 �
n
5
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Fundamentos de eletroeletrônica
Corrente:
De acordo com a 1ª Lei de Kirchhoff, a soma das correntes nos resistores é igual à corrente total 
que sai da fonte.
It = I1 + I2 + I3 + … + In
Obs.: Quando apenas 2 resistores estiverem associados em paralelo, a corrente que circula em 
cada um pode ser calculada a partir da corrente total de entrada na associação, usando as 
fórmulas:
• I1 = It . R2 
• I2 = It . R1 
No circuito acima: 
I1 = 3 A . 200 � I1 = 2 A
I2 = 3 A . 100 � I2 = 1 A 
Tensão:
A tensão em cada resistor é igual à tensão da fonte.
Vt = V1 = V2 = V3 = … = Vn
R1 + R2
R2R1V
R1 = 100 Ω
R2 = 200 Ω
It
It = 3A I2
I1+
_
100 � + 200 �
100 � + 200 �
R1 + R2
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Fundamentos de eletroeletrônica
Vejamos um exemplo de associação em paralelo, para encontrar os valores desconhecidos usan-
do as fórmulas estudadas:
R3R2R1
R1 = 4k Ω
R2 = 1k Ω
R3 = 2k Ω
I2 = 12 mA
a) Rt
b) V2
c) V3, V1, Vt
d)I1, I3, It
It
Vt
I3I1 I2+
_
V3V2V1
Solução:
A. 1 = 1 + 1 + 1 
 1 = 1 + 1 + 1 Rt = 571,43 �
B. V2 = R2 . I2 V2 = 1000 . 0,012 V2 = 12 V
C. V3 = V2 = V1 = Vt = 12V
D. I1 = V1 = 12 V I1 = 0,003 A I1 = 3 mA 
I3 = V3 = 12 V I3 = 0,006 A I3 = 6 mA
It = I1 + I2 + I3 It = 3 mA + 12 mA + 6 mA It = 21 mA
Rt R1 R2 R3 
Rt 4000 � 1000 � 2000 �
 R1 4000 �
 R3 2000 �
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Fundamentos de eletroeletrônica
Outra forma:
It = Vt It = 12 It = 0,021 A = 21 mA
Associação mista
Nesse caso, alguns resistores são associados em série e outros em paralelo.
Para calcular as tensões, correntes e a resistência equivalente, basta usar as regras vistas para 
circuito série e para circuito paralelo.
R1 = 0,2kΩ
Vt = 24V
R2 = 2,2 kΩ
R3 = 1,2 kΩ
R3R2
R1
A B C
D
+
_
Vt
Exemplo:
Calcule:
A. Rt
B. It
C. I1, V1
D. V2, I2
E. V3, I3 
F. VA, VB, VC
Solução: 
A. Rt = R1 + ( R2 . R3 ) Rt = 0,2 + ( 2,2 . 1,2 ) k� Rt = 976,47�
571,43 �Rt
R2 + R3 2,2 + 1,2
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Fundamentos de eletroeletrônica
B. It = Vt It = 24 V It = 24,58 mA
C. I1 = It = 24,58 mA
 V1 = R1 . I1 V1 = 200 � . 24,58 mA V1 = 4,916 V
D. V2 = Vt - V1 V2 = 24 V - 4,916 V V2 = 19,084 V
 I2 = V2 I2 = 19,084 V I2 = 8,68 mA
E. V3 = V2 = 19,084 V
 I3 = V3 I3 = 19,084 V I3 = 15,9 mA
F. VA = 24 V
 VB = 19,084 V
 VC = 19,084 V
Diversos circuitos eletrônicos utilizam resistores variáveis (potenciômetros) como divisores de 
tensão.
O potenciômetro é constituído de uma pista resistiva, na qual um cursor desliza por meio de um 
sistema rotativo, alterando o valor de resistência, desde o zero até um valor máximo.
cursor móvel
terminal do cursorterminais extremos
eixo
pista de
material
resistivo
Rt 976,47 �
R2 2200 �
R3 1200 �
37
Fundamentos de eletroeletrônica
Exemplo:
No circuito elétrico ao lado, calcule a tensão que o voltímetro irá ler quando o cursor do potenci-
ômetro R1 estiver posicionado, em relação ao terra, com:
A. 30% da resistência máxima (V30%)
B. 50% da resistência máxima (V50%) 
C. 100% da resistência máxima (V100%)
Solução:
I = Vt = 10 V I = 2 mA
R30% = 30% de 5000 � = 1500 �
R50% = 50% de 5000 � = 2500 �
R100% = Rt = 5000 �
a) V30% = R30% . I = 1500 � . 0,002 A V30% = 3 V
a) V50% = R50% . I = 2500 � . 0,002 A V50% = 5 V
a) V100% = R100% . I = 5000 � . 0,002 A V100% = 10 V
A seguir, veremos duas importantes grandezas elétricas, o trabalho elétrico e a potência elétrica. 
Rt 5000 �
Vt Rt = 5 kΩ 
Vt = 10 V
R
+
_ V
38
Fundamentos de eletroeletrônica
Trabalho elétrico
A energia é a capacidade de realizar trabalho.
De acordo com a Física, todo corpo em movimento realiza trabalho.
Trabalho elétrico é o trabalho realizado pelos elétrons em movimento (corrente elétrica) ao atra-
vessar um corpo submetido a uma diferença de potencial.
Exemplo: aquecimento da resistência de um chuveiro, incandescência do fi lamento de uma lâm-
pada.
O trabalho elétrico é diretamente proporcional à quantidade de elétrons que atravessa o corpo 
(Q) e à tensão aplicada (V). A unidade de trabalho no SI é o joule (J).
T = Q . V
Se Q = I . t 
Então, a fórmula matemática para cálculo de trabalho elétrico é:
 T = V . I . t 
Onde:
T = trabalho (J) 
V = tensão (V) 
 = corrente (A) 
t = tempo (s)
Quando a corrente elétrica realiza trabalho, temos a transformação da energia elétrica em algum 
outro tipo de energia. 
Por exemplo, no caso da resistência do chuveiro, a 
energia elétrica é transformada em calor.
Um motor transforma energia elétrica em mecâni-
ca.
39
Fundamentos de eletroeletrônica
Potência elétrica
A potência elétrica expressa a relação entre o trabalho realizado e o tempo gasto para realizá-
lo, ou ainda, é a rapidez com que se produz trabalho ou a rapidez com que se gasta energia.
Sua unidade de medida no SI é o watt (W).
Cada componente de um circuito tem uma potência específi ca.
Quanto mais tempo permanecer ligado, maior será o consumo de energia elétrica. 
Por exemplo, considere dois aquecedores de água. O aquecedor “A” aquece 1 litro d’água em 
uma hora, enquanto que, no mesmo tempo de uma hora, o aquecedor “B” aquece dois litros 
d’água.
O aquecedor “B” é mais potente, pois realiza mais trabalho que o outro, no mesmo tempo.
 
40
Fundamentos de eletroeletrônica
R
A potência é obtida através do produto da tensão pela corrente elétrica.
 P = V . I
Existem outras maneiras de realizar o cálculo da potência, usando o parâmetro resistência elétri-
ca.
 P = V2 P = I2 . R
Utiliza-se a fórmula mais conveniente para cada tipo de circuito, de acordo com os dados dispo-
níveis.
Independente do tipo de associação dos resistores do circuito elétrico, a potência total fornecida 
pela fonte será igual à soma das potências de cada resistor.
Exemplo 1:
Calcule a potência dissipada por uma carga de 100 � ligada a uma fonte de 50 V.
P = V2 = (50 V)2 
P = 25 W
Exemplo 2:
Em uma associação em paralelo de 4 resistores cujas potências são, respectivamente, 10 W, 
25 W, 100 W e 50 W, qual será a potência total?
Pt = P1 + P2 + P3 + P4 = 10 W + 25 W + 100 W + 50 W 
Pt = 185 W
R 100 �
41
Fundamentos de eletroeletrônica
Exemplo 3:
Qual a potência dissipada por um resistor de 120 k� percorrido por uma corrente de 15 mA ?
P = I2 . R = (0,015 A)2 . 120 000 � 
P = 27 W
Exemplo 4:
Qual será a potência de um circuito alimentado por uma fonte de 12V e corrente de 20 mA ?
P = V . I
P = 12 V . 0,02 A
P = 0,24 W
Capacitor
É um componente que armazena cargas elétricas em forma de campo elétrico. 
Sua função é armazenar energia, e ele se compõe de duas placas condutoras separadas por um 
dielétrico (isolante).
símbolo do capacitor
capacitor plano
armaduras metálicas
isolante
42
Fundamentos de eletroeletrônica
Processo de carga em C.C.
Considerando o capacitor descarregado, ao fechar a chave, começa a circular instantaneamente 
uma corrente elétrica, em regime transitório, até que a tensão nos terminais do capacitor chegue 
a um valor próximo da tensão da fonte. Nesse momento a corrente pára de fl uir, e o capacitor 
está carregado com a mesma tensão da fonte. Ele irá manter esta tensão (regime permanente) 
até que seja descarregado.
Em regime permanente não há corrente elétrica entre as placas. Assim, o capacitor é considera-
do como uma alta resistência para circuitos de tensão contínua.
Capacitância
É a capacidade que um capacitor possui de armazenar cargas elétricas. Sua unidade no SI é o 
Farad (F).
Abaixo, veja os fatores que interferem na capacitância. 
 C = � . A 
 d
Onde: � = permissividade do material (F/m)
 A = área das placas (m2)
 d = distância entre as placas (m)
 C = capacitância (F)
43
Fundamentos de eletroeletrônica
A permissividade do vácuo (�o) é constante e igual a 8,85 pF/m. 
Para qualquer material dielétrico, a permissividade relativa (�r) é dada pela razão entre a permis-
sividade do material e a permissividade do vácuo.
 �r = � 
 �o
A tabela abaixo mostra a permissividade relativa de alguns materiais.
 �ar = 1,0006
 �papel parafi nado = 2,5
 �mica = 5
 �vidro = 7,5
 �cerâmica = 7500
Carga armazenada
A quantidade de cargas armazenadas por um capacitor é obtida através do produto da capaci-
tância pela diferença de potencial entre as placas.
 Q = C . V 
Onde: Q = carga elétrica (C)
 C = capacitância (F)
 V = d.d.p. entre as placas (V)
O tempo de carga e descarga depende da capacitância e do valor da resistência em série com 
o circuito de carga e descarga.
 � = 5. R . C
Onde: � = constante de tempo
 R = resistência (�)
 C = capacitância (C)
44
Fundamentos de eletroeletrônica
Tipos de capacitores
Os capacitores podem ser de três tipos:
a) Plásticos
Normalmente utilizam poliestireno ou poliéster como dielétrico.
Podem ser construídos com duas folhas de alumínio 
bobinadas com uma folha de material plástico, 
ou através da vaporização do alumínio nas duas 
faces do dielétrico, num processo conhecido como 
metalização.
b) Cerâmicos
O dielétrico é constituído de material cerâmico, 
o que proporciona baixos valores de capaci-
tância e alta tensão de isolação.
c) Eletrolíticos
Ao contrário dos cerâmicos, têm altas capacitâncias 
com baixa tensão de isolação. O dielétrico normal-
mente se constitui de óxido de alumínio ou óxido de 
tântalo. 
 
Exigem atenção na montagem, pois são polarizados, 
e a montagem pode ser axial ou radial.
Para a escolha de um capacitor deve ser especifi cado o tipo, a tensão de trabalho e a capaci-
tância.
45
Fundamentos de eletroeletrônica
Magnetismo
Na Grécia antiga já se conheciam pedras magnéticas que tinham a propriedade de atrair ferro. 
Eram pedras de magnetita, que hoje são denominadas ímãs naturais.
Depois surgiram os ímãs artifi ciais, criados pela indústria e usados na fabricaçãode alto-falan-
tes, bússolas, etc.
Os ímãs são corpos que possuem magnetismo, propriedade de atrair materiais como ferro, co-
balto, níquel, compostos ferrosos e determinadas ligas.
Materiais que retêm propriedades magnéticas por um longo tempo são chamados ímãs perma-
nentes. Outros, que só mantêm as propriedades magnéticas por um curto período de tempo, são 
os ímãs temporários. 
Por exemplo: normalmente um bloco de ferro não tem características magnéticas. 
No entanto, ao ser encostado em um ímã, fi ca imantado, passando a atrair materiais ferrosos. 
Depois de afastado do ímã, perde a imantação.
Principais propriedades magnéticas
• Todo ímã tem dois pólos, denominados pólo norte e pólo sul, localizados nas extremidades 
do ímã.
46
Fundamentos de eletroeletrônica
Os ímãs exercem entre si forças de atração e repulsão.
Pólos iguais se repelem e pólos diferentes se atraem.
 Os pólos não se separam, isto é, todo ímã tem um pólo norte e um pólo sul. Dessa forma, se o 
ímã for dividido em várias partes, cada uma delas terá um pólo norte e um pólo sul.
 Colocando um ímã suspenso por um fi o, ele se alinha com a posição norte-sul geográfi ca.
O ponteiro de uma bússola se alinhará da mesma forma.
pólo sul 
magnético
pólo norte
magnético
Constituição dos ímãs
Nos materiais magnetizáveis, os átomos se orientam somando seus campos magnéticos, forman-
do grupos de átomos que são chamados de domínios magnéticos. Cada domínio tem um pólo 
norte e um pólo sul.
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Fundamentos de eletroeletrônica
Quando o material está desmagnetizado, os domínios fi cam dispostos aleatoriamente no mate-
rial, em direções e sentidos diferentes.
Quando sujeitos a um campo magnético, todos os domínios magnéticos se alinham na mesma 
direção e sentido, magnetizando todo o material, que se transforma em um ímã.
Os ímãs naturais têm seus domínios orientados naturalmente.
Campo magnético 
Nas proximidades de um ímã é gerado um campo magnético, que exerce infl uência sobre ma-
teriais magnetizáveis colocados em sua área de ação. Assim como o campo elétrico, o campo 
magnético também pode ser representado por linhas de força.
Uma agulha imantada colocada em um campo magnético irá orientar-se na direção e sentido do 
campo.
Veja como se orientam as linhas de força magnética ao redor de um ímã em forma de barra e 
de um ímã em forma de ferradura.
NS
SN
campo magnético
48
Fundamentos de eletroeletrônica
As linhas de força se concentram mais nos pólos, portanto essas regiões são as de maior densi-
dade de campo magnético. Externamente, as linhas de força saem do pólo norte em direção ao 
pólo sul, e no interior do ímã as linhas vão do pólo sul ao norte. 
O caminho fechado percorrido pelas linhas de força é chamado de circuito magnético.
Permeabilidade magnética (m) é a facilidade oferecida por determinado meio ao estabelecimen-
to de um campo magnético. 
Seu oposto é a relutância magnética, que expressa a oposição que determinado meio oferece à 
condução de linhas de força magnética.
Quanto às características magnéticas, os materiais se classifi cam em:
• Ferromagnéticos
 Aumentam a intensidade do campo magnético em que são colocados, pois imantam-se no mes-
mo sentido do campo. Exemplos: ferro, níquel, aço, etc.
• Paramagnéticos
Se colocados em um campo magnético, praticamente não interferem no valor desse campo, pois 
se imantam de forma pouco intensa. Exemplos: alumínio, ar, cromo, etc.
• Diamagnéticos
Enfraquecem o campo magnético no qual são colocados. Exemplos: chumbo, cobre, ouro, água, 
etc.
Os mesmos materiais podem ter propriedades magnéticas e elétricas opostas. Por exemplo, o 
ouro e o cobre são maus condutores magnéticos, apesar de serem bons condutores elétricos.
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Fundamentos de eletroeletrônica
Eletromagnetismo
Além dos ímãs, também a corrente elétrica pode produzir um campo magnético.
Em 1820, Hans Christian Oersted descobriu que um condutor sendo percorrido por uma corren-
te elétrica cria ao redor de si um campo magnético capaz de alterar a direção de uma agulha 
imantada.
 
As linhas de força do campo magnético gerado pela corrente em um condutor retilíneo têm a 
forma de círculos concêntricos em torno do condutor.
Corrente
elétrica
Linhas
de força
50
Fundamentos de eletroeletrônica
Enrolando o condutor em forma de espiras, forma-se uma bobina. O campo magnético de cada 
espira se une aos campos das outras espiras, aumentando o campo magnético total.
Um solenóide é composto de uma camada de fi os em forma de espiras, igualmente espaçadas, 
com o comprimento maior que o raio. 
O campo magnético em seu interior é praticamente constante.
Existem três maneiras de aumentar a intensidade do campo magnético em um solenóide: 
• aumentando o número de espiras
• aumentando a intensidade de corrente elétrica
51
Fundamentos de eletroeletrônica
• inserindo um material ferromagnético no interior das espiras.
Obs: uma chave de fenda pode ser imantada pelo campo magnético de um solenóide. Basta 
inserir a chave no interior do solenóide, e seus domínios fi carão orientados.
Relé
O relé é um dos vários dispositivos cujo funcionamento se baseia no eletromagnetismo. 
Ele é composto basicamente por uma bobina que, ao ser energizada, cria um campo magnético 
que atua sobre uma parte metálica ligada aos contatos, fechando os normalmente abertos e 
abrindo os normalmente fechados. 
52
Fundamentos de eletroeletrônica
A corrente necessária para energizar a bobina (corrente de comando) é muito menor que a cor-
rente da carga a ser acionada (corrente de carga), pois o circuito de carga é isolado do circuito 
de comando, o que é uma grande vantagem do emprego dos relés.
Outra vantagem é a alta velocidade de atracamento dos contatos, reduzindo desgastes dos 
contatos por arco elétrico.
Geração de uma tensão alternada senoidal
Conforme vimos, quando um condutor é percorrido por uma corrente elétrica, surge ao seu redor 
um campo magnético. Michael Faraday descobriu que quando um condutor é colocado na 
presença de um campo magnético variável, cria-se nos terminais deste condutor uma diferença 
de potencial.
Heinrich Lenz , estudando os fenômenos descritos por Faraday, formulou uma lei para o sentido 
da corrente induzida. Segundo a Lei de Lenz, “o sentido da corrente induzida é tal que o campo 
magnético por ela criado contraria o campo que a gerou”.
53
Fundamentos de eletroeletrônica
A forma de onda da força eletromotriz induzida na espira é uma senóide.
Se o ímã for movimentado, aproximando e afastando da espira condutora, a variação do campo 
magnético irá gerar uma tensão induzida na espira. Esta tensão induzida também é chamada de 
força eletromotriz (f.e.m.), e é dada em Volts.
V(θ)
Tensão
θ0° 90° 270°180° 360°
Vamos analisar uma onda de tensão alternada senoidal, para conhecer suas características.
Ciclo: é a parte da forma de onda que se repete em intervalos iguais de tempo.
V(θ)
Tensão
θ0° 90° 270°180° 360°
Período: é o tempo gasto pela onda para completar um ciclo.
Freqüência: é o número de ciclos realizados em determinado tempo. A freqüência é o inverso do 
período.
A unidade de freqüência no SI é o hertz (Hz). 1Hz = 1 ciclo/segundo
f = 1 
 T 
Onde: f = freqüência (Hz) 
 T = período (s)
54
Fundamentos de eletroeletrônica
Dada uma forma de onda, pode ser necessário calcular os valores máximo (pico), médio, pico-a-
pico, efi caz e instantâneo. Vejamos cada um deles.
Valor máximo, ou de pico, é o valor do ponto mais alto da onda.
Valor pico-a-pico é o valor medido entre o valor máximo positivo e o valor máximo negativo.
V
t
Valor
pico-a-pico
Valor de pico 
ou máximo
Tensão média em um gráfi co de tensão alternada senoidal é igual a zero, pois as áreas positivas 
do gráfi co anulam as negativas.
V
t
+
_
+
_
Para calcular valores instantâneos de tensão, usa-se a fórmula:
 V(�) = Vmax . sen�
Exemplo: seja Vmax = 20 V, calcule os valores das tensões instantâneas para:
a) � = 0°
b) � = 30°
c) � = 90°
d) � = 360°V
θ0° 90°30°
20 V
360°
55
Fundamentos de eletroeletrônica
Solução:
a) V(0°) = Vmax . sen 0° = 20 V . 0 V(0°) = 0
b) V(30°) = Vmax . sen 30° = 20 V . 0,5 V(0°) = 10 V
c) V(90°) = Vmax . sen 90° = 20 V . 1 V(0°) = 20 V
d) V(360°) = Vmax . sen 360° = 20 V . 0 V(0°) = 0
Tensão efi caz (ou r.m.s.) de uma forma de onda alternada equivale a um valor contínuo de ten-
são que, se for aplicado à mesma carga, produz o mesmo trabalho.
Vef = Vp 
 √2
Exemplo: se a tensão de pico de uma rede é 180 V, a tensão efi caz pode ser calculada assim: 
Vef = Vp 
 √2
então Vef =180 V ou Vef = 127,28 V 
 1,4142
Algumas observações importantes:
• Na escala DC (corrente contínua), um voltímetro mede a tensão média, e na escala AC 
 (corrente alternada) mede a tensão efi caz.
• O osciloscópio mostra a forma de onda, facilitando a visualização dos valores de pico e 
 pico-a-pico.
Transformador
É um dispositivo utilizado para aumentar ou diminuir uma tensão CA, sem variar a potência.
 
56
Fundamentos de eletroeletrônica
Constitui-se de dois enrolamentos distintos, bobinados sobre um núcleo de aço laminado. O 
enrolamento primário é aquele onde se aplica a tensão, e o secundário é o enrolamento do qual 
se retira a tensão modifi cada. 
Não há ligação elétrica entre os enrolamentos primário e secundário. Ao percorrer as espiras do 
enrolamento primário, a corrente cria um campo magnético, cujas linhas de força passam pelo 
núcleo e enlaçam o enrolamento secundário, induzindo neste uma tensão.
IP
VP
NP
NS
IS
VS
VP = tensão de alimentação
IP = corrente do primário
NP = número de espiras do primário
VS = tensão de saída
IS = corrente do secundário
NS = número de espiras do secundário
Um mesmo transformador pode ser elevador ou abaixador de tensão, dependendo do lado em 
que a tensão de alimentação é aplicada.
O lado de maior tensão tem menor corrente. Seu enrolamento, de resistência elétrica alta, con-
tém mais espiras e é feito com fi o de diâmetro reduzido. O outro lado, aquele de tensão menor 
tem corrente maior. Sua bobina é de baixa resistência elétrica e tem menos espiras, de fi o de 
maior diâmetro.
O transformador quase não tem perdas, por não possuir peças móveis. 
Um transformador ideal obedece às seguintes equações:
VP = NP = IS 
VS NS IP
Potência do primário = Potência do secundário (PP = PS)
VP . IP = VS . IS
57
Fundamentos de eletroeletrônica
Exemplo:
a) Calcule a tensão efi caz induzida no secundário, supondo que Vp = 10 V (pico), o transforma-
dor tenha 200 espiras no primário e 50 espiras no secundário. 
b) Calcule a corrente no primário se uma carga de 20 � estiver ligada ao secundário.
IP
VP VS
NP
IS
NS
Solução:
a) Vef do primário = Vmax = 10 V = 7,07 V 
 √2 √2
VP = NP 7,07 V = 200 VS = 7,07 V . 50 VS = 1,77 V 
VS NS VS 50 200 
b) IS = VS = 1,77 V IS = 0,089 A 
 R 20 � 
VP = IS 7,07 V = 0,089 A IP = 1,77 V . 0,089 A IP = 0,022 A 
VS IP 1,77 V IP 7,07 V 
No próximo capítulo, veremos a maneira correta de utilizar os instrumentos medidores de tensão 
(voltímetro), intensidade de corrente (amperímetro) e resistência elétrica (ohmímetro).
58
Fundamentos de eletroeletrônica
Conhecendo os instrumentos de medição
59
Fundamentos de eletroeletrônica
Amperímetro
Conforme vimos anteriormente, a unidade de medida de corrente elétrica é o ampère. 
1 ampère é a corrente que fl ui através de um resistor de 1 ohm, quando submetido a uma tensão 
de 1 Volt entre seus terminais.
O amperímetro deve ser ligado em série com o componente a ser medido.
Exemplo:
Para medir a corrente que circula na lâmpada, siga os passos abaixo:
1. Desenergize o circuito
2. Interrompa o circuito no ponto a ser medido
3. Selecione a escala de medição adequada. 
A escala de medição adequada é a que tem valor imediatamente acima da leitura a ser feita.
Se o valor for desconhecido, inicie pela maior escala de medição, e vá posicionando o seletor 
até chegar no que vai ser utilizado.
4. Conecte o amperímetro em série com o componente a ser medido. Observe se o instrumento 
tem polaridade defi nida. Caso tenha, a corrente, no sentido convencional, deve entrar pelo posi-
tivo e sair pelo negativo do amperímetro.
 
5. A leitura será feita diretamente no visor do aparelho. 
 
60
Fundamentos de eletroeletrônica
Voltímetro
É o instrumento usado para medir a tensão elétrica, em Volts.
1 Volt é a diferença de potencial necessária para fazer circular uma corrente de 1 A através de 
um resistor de 1 ohm.
O voltímetro deve ser ligado em paralelo com o componente a ser medido.
Exemplo:
Para medir a queda de tensão na lâmpada, siga os passos seguintes:
1. Selecione a escala de medição adequada, ou seja, escolha a escala de medição de valor 
imediatamente acima do valor a ser medido. Se não conhecer esse valor, comece pela maior 
escala, e vá abaixando até chegar à adequada.
2. Conecte o instrumento em paralelo com o componente que será medido, observando a polari-
dade correta. No circuito do exemplo, o voltímetro deverá indicar 12 V.
Ohmímetro
É o instrumento utilizado para medir resistência elétrica. 
1 ohm é a resistência que permite a passagem de uma corrente de 1 A, quando submetida à 
tensão de 1 V.
61
Fundamentos de eletroeletrônica
Exemplo: 
Para medir a resistência da lâmpada, os passos a serem seguidos são:
1. Desenergize o circuito.
2. Desconecte a lâmpada do circuito.
3. Selecione a escala de medição adequada.
4. Conecte o ohmímetro ao componente a ser medido.
Multímetro
É um instrumento que inclui pelo menos amperímetro, voltímetro e ohmímetro.
Para medir, basta selecionar a função e a escala desejada, e utilizar o instrumento de acordo 
com o que foi descrito anteriormente para medidas de corrente, tensão e resistência, conforme o 
caso.
A seguir, vamos iniciar nosso estudo sobre as baterias.
62
Fundamentos de eletroeletrônica
A fonte de energia
63
Fundamentos de eletroeletrônica
Bateria
Os diversos circuitos eletroeletrônicos dos veículos necessitam de uma fonte de energia para 
alimentá-los.
Esta energia pode ser conseguida de duas maneiras distintas. Pelo alternador, acoplado ao 
motor térmico ou pela bateria.
A bateria é um acumulador de energia. Sua função é armazenar energia sob a forma química, 
que será transformada em energia elétrica quando o circuito solicitar.
64
Fundamentos de eletroeletrônica
A bateria é uma fonte independente do motor térmico, e quando este estiver desligado ela será 
responsável pelo provimento da energia elétrica para abastecer os consumidores, como o motor 
de partida, os faróis, a buzina, o amplifi cador de som, etc.
Quando o motor térmico está em funcionamento, a bateria se recarrega, acumulando parte da 
energia elétrica fornecida pelo alternador. Nesse momento ocorre a transformação de energia 
elétrica em química, que será novamente aproveitada quando necessário.
Principais componentes da bateria
1. Caixa à prova de ácido.
A caixa é fabricada em borracha rígida ou plástico, com uma tampa fortemente fi xada a ela.
65
Fundamentos de eletroeletrônica
Nas baterias úmido-carregadas, a tampa possui um orifício para complemento do nível da solu-
ção (eletrólito), acima de cada elemento, fechados com tampões providos de um furo de respiro 
para saída de gases.
2. Elementos da bateria:
a - Placas positivas
b - Placas negativas
c - Separadores
3. Solução ou eletrólito.
AB
C
66
Fundamentos de eletroeletrônica
Construção dos elementos 
No interior da bateria se encontram os “elementos”, que se constituem de placas positivas e 
negativas, compostas de metais quimicamente ativos.
Cada elemento é composto essencialmente de jogos de placas positivas e negativas, separado-
res e de partes necessárias para a montagem e conexão.
As placas são construídas em forma de chapas, semelhantesa uma peneira grossa, cobertas 
com material ativo. Essa peneira grossa, também chamada grade, é composta de uma liga de 
chumbo e antimônio nas baterias úmido-carregadas.
67
Fundamentos de eletroeletrônica
Nas placas positivas, de cor marrom-escuro, o material ativo é o dióxido de chumbo (PbO2), e 
nas negativas o material ativo é o chumbo esponjoso (Pb), de cor cinza-claro.
Nas baterias seco-carregadas, também chamadas híbridas, a grade positiva é feita de uma liga 
de antimônio (PbSb) e placa negativa de liga chumbo-cálcio (PbCa), que propicia maior vida útil 
e baixíssimo consumo de água, não exigindo manutenção.
As placas são agrupadas e ligadas em paralelo por meio de conectores.
Conector de placas
Jogo de placas
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Fundamentos de eletroeletrônica
Para a montagem dos elementos, entrelaçam-se as placas positivas e negativas, introduzindo 
separadores isolantes entre elas, a fi m de evitar a ocorrência de curtos-circuitos entre placas.
Os jogos de placas são apoiados sobre pontes, não tocando o fundo da caixa e deixando espa-
ço para a sedimentação de resíduos que se desprendem das placas. Esse artifício também visa 
evitar curto-circuito entre as placas positivas e negativas.
Os elementos são ligados em série entre si por meio de uma tira metálica. Os últimos pólos dos 
elementos das extremidades se projetam para fora da caixa, formando os pólos positivo (+) e 
negativo (-) da bateria.
Separadores isolantes
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Fundamentos de eletroeletrônica
Gerações de baterias
O pólo negativo pode distinguir-se do pólo positivo de duas formas:
• Pelo tamanho: o pólo positivo é maior que o negativo;
• Pelas marcas (+) e (-) normalmente estampadas na tampa superior da bateria.
Cada elemento acumula uma tensão de aproximadamente 2,1 Volts. Os seis elementos são 
conectados em série, constituindo uma bateria de aproximadamente 12,6 Volts.
Grades - ligas Prós Contras
Alto teor de Sb (antimônio) Manuseabilidade das grades
Sb aumenta o consumo de 
água
Baixo teor de Sb nas grades Baixo consumo de água
Baixa resistência mecânica 
das grades
Ca-Ca
Baixo consumo de água. Maior 
resistência à corrosão
Baixa recarregabilidade. 
Baixa resistência mecânica
Grade positiva Sb e negativa de 
Ca-Ca
Baixo consumo de água. Fácil 
recarregabilidade
Baixa resistência a altas 
temperaturas
Prata na positiva e Ca na negativa
Alta resistência à corrosão em altas 
temperaturas. Fácil recarregabili-
dade
Face às demais gerações, 
esta liga encontra-se no 
ponto de equilíbrio
70
Fundamentos de eletroeletrônica
Eletrólito (solução)
O eletrólito é composto de ácido sulfúrico diluído.
Em média, quando a bateria está totalmente carregada, é constituído de 36% de ácido sulfúrico 
(H2SO4) e 64% de água destilada (H2O) possuindo, desta forma, uma densidade de 1,26 g/cm3 
a uma temperatura de 26,5°C.
A densidade de um líquido é igual à razão entre a massa e o volume desse líquido.
� = m 
 V
Onde: 
m = massa, em gramas (g) 
V = volume, em centímetros cúbicos (cm3)
� = densidade, em gramas por centímetros cúbicos (g/cm3)
71
Fundamentos de eletroeletrônica
Sabe-se que a densidade da água pura, a 26,5°C, é igual a 1,0 g/cm3.
Assim, quando a bateria está com a carga total, o eletrólito é 26% mais pesado que a água.
Porém, à medida que a bateria vai se descarregando, a quantidade de ácido sulfúrico (H2SO4) 
vai diminuindo, enquanto aumenta a quantidade de água. 
Dessa forma a densidade do eletrólito também diminui durante o processo de descarga.
Os processos eletroquímicos que ocorrem no interior da bateria você verá a seguir.
72
Fundamentos de eletroeletrônica
Funcionamento da bateria
As reações químicas que ocorrem entre o peróxido de chumbo das placas positivas, o chumbo 
das negativas e o eletrólito provocam um desequilíbrio de cargas entre as placas.
Dessa forma elas fi cam carregadas, uma positivamente e outra negativamente, e assim permane-
cem até que haja equilíbrio por meio da ligação a um circuito externo.
Quando uma carga é conectada aos pólos da bateria, irá aparecer um fl uxo orientado de 
elétrons do pólo negativo em direção ao positivo (sentido real da corrente elétrica), devido à 
diferença de potencial entre os pólos. Enquanto houver esta passagem de corrente, a bateria 
estará se descarregando.
73
Fundamentos de eletroeletrônica
A corrente fl uirá até que seja atingido o equilíbrio elétrico, quando então cessa a passagem de 
corrente, estando a bateria descarregada.
Vejamos agora, detalhadamente, as reações que se processam no interior da bateria, durante a 
descarga, considerando o sentido real da corrente elétrica.
Processo de descarga
Com a bateria totalmente carregada, o ácido sulfúrico (H2SO4) do eletrólito está dissociado* em 
íons positivos (cátions) hidrogênio (H+) e íons negativos (ânions) sulfato (SO4
-2).
* Dissociação é o processo de divisão de uma molécula em partes menores.
74
Fundamentos de eletroeletrônica
Vamos ao que ocorre nas placas positivas.
O dióxido de chumbo (PbO2) se dissocia em cátions chumbo (Pb+4) e ânions peróxido (O-2). 
Devido aos elétrons que chegam ao pólo positivo, são produzidos íons Pb+2 a partir dos íons 
Pb+4.
Estes íons Pb+2 reagem com os íons sulfato (SO4
-2) dissociados do ácido sulfúrico do eletrólito, 
formando sulfato de chumbo (PbSO4), que se acumula nas placas.
Os ânions peróxido (O-2) liberados reagem com os íons H+ do ácido sulfúrico, formando água 
(H2O).
A reação de descarga nas placas positivas é representada assim:
PbO2 + SO4
-2 + 4H+ + 2e- PbSO4 + 2H2O
Ou, resumidamente:
Pb+4 + 2e- Pb-2
Nas placas negativas, ocorre o seguinte:
Devido à migração de elétrons das placas negativas para as positivas, o chumbo, eletricamente 
neutro, transforma-se em cátions Pb+2, que reagem com os ânions sulfato (SO4
-2) do ácido sulfúri-
co do eletrólito, formando sulfato de chumbo (PbSO4), que vai se acumulando nas placas.
75
Fundamentos de eletroeletrônica
Assim é representada a reação nas placas negativas:
Pb + SO4
-2 PbSO4 + 2e-
Ou, resumidamente:
Pb Pb+2 + 2e-
Durante a descarga, o dióxido de chumbo (PbO2) das placas positivas e o chumbo esponjoso 
(Pb) das negativas vão se transformando em sulfato de chumbo (PbSO4, de coloração branca), 
pela reação com o ácido sulfúrico (H2SO4), aumentando a quantidade de moléculas de água 
(H2O) como resto das reações.
A concentração do ácido sulfúrico se reduz, enquanto aumenta a concentração de água. O 
aquecimento da água em função da reação química gera vapor, que sai para a atmosfera atra-
vés dos furos de respiro da tampa.
Quanto maior for a intensidade de corrente elétrica e mais prolongada a descarga, menor será 
a densidade do eletrólito, em função da menor concentração de ácido sulfúrico e do conseqüen-
te aumento da concentração de água.
76
Fundamentos de eletroeletrônica
A reação global é:
Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
O quadro abaixo traz um resumo das reações químicas.
Ao processo de formação de sulfato de chumbo nas placas positivas e negativas dá-se o nome 
de sulfatização.
Este fenômeno pode ser, eventualmente, responsável pela inibição das reações químicas internas 
que, em conjunto com a diminuição da concentração do ácido sulfúrico do eletrólito, caracteri-
zam a descarga da bateria.
Processo de recarga
Assim como a bateria transforma energia química em elétrica, como vimos no processo de des-
carga, também é capaz de realizar a transformação de energia elétrica em química.
Pólo Reação química Reação resumida
( - ) Pb + SO4
-2 PbSO4 + 2e- Pb Pb2 + 2e-
( + ) PbO2 + SO4
-2 + 4H+ + 2e- PbSO4 + 2H2O Pb+4 + 2e- Pb2
Reação global Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O Pb + Pb+4 2Pb2
77
Fundamentos de eletroeletrônica
Essa capacidade de reversão das reações químicas é uma importante característica da bateria, 
pois permite que seja recarregada.
Para se realizar o processo de recarga, é necessário ligar um gerador elétrico (alternador)aos 
pólos da bateria, aplicando aos terminais uma tensão maior que a nominal.
Dessa maneira é provocada uma corrente elétrica no sentido contrário ao sentido da descarga, 
ou seja, do pólo positivo ao pólo negativo (considerando o sentido real da corrente elétrica).
Vejamos como ocorre o processo.
O alternador retira elétrons das placas positivas e os transporta para as negativas, provocando 
assim a dissociação do sulfato de chumbo das placas.
78
Fundamentos de eletroeletrônica
 O radical SO4 é liberado das placas e reage com o hidrogênio (H) da água, 
 formando novamente ácido sulfúrico (H2SO4).
 Nas placas positivas, os íons oxigênio (O-2) da água reagem com o chumbo, 
 formando dióxido de chumbo (PbO2). Nas placas negativas, os elétrons que 
 chegam cedem carga negativa aos íons Pb+2, tornando-os eletricamente neutros 
 (Pb).
 Dessa forma, o eletrólito volta a ter a concentração correta de ácido sulfúrico, 
 aumentando a densidade. As placas fi cam restabelecidas, pois o sulfato de 
 chumbo foi transformado em dióxido de chumbo nas placas positivas e 
 chumbo esponjoso nas negativas.
A reação global é representada assim:
2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4
Conforme vimos, as reações dos íons SO4
-2 com os íons H+ , na presença de corrente elétrica 
(eletrólise), formam moléculas de hidrogênio e oxigênio.
79
Fundamentos de eletroeletrônica
Quando há superaquecimento do eletrólito, uma certa quantidade destas moléculas são libera-
das para a atmosfera através dos furos de respiro da tampa. 
Quando combinadas em forma de água (H2O), saem em forma de vapor.
Também são liberados átomos de hidrogênio puro, que é infl amável. Portanto, não aproxime de 
chamas, pois há perigo de explosão.
Autodescarga da bateria
As baterias sofrem uma perda constante de carga, mesmo que não estejam sendo solicitadas 
para uso. A velocidade com que ocorre esta autodescarga depende da temperatura, pois o calor 
excessivo acelera o processo.
80
Fundamentos de eletroeletrônica
Por exemplo, uma bateria armazenada à temperatura de 35°C poderá perder totalmente a car-
ga em pouco mais de um mês...
... enquanto que se estiver a 10°C poderá passar um ano perdendo apenas um pouco da 
carga.
Na reação H2SO4 + Pb PbSO4 + H2, vemos que ocorre saída de hidrogênio para a atmos-
fera. Quanto maior a temperatura, mais rápido isto acontece, diminuindo a concentração do 
eletrólito e aumentando a formação de sulfato de chumbo nas placas.
81
Fundamentos de eletroeletrônica
Outra causa de autodescarga é a presença de umidade e sujeira acumuladas sobre a caixa, 
que podem permitir fuga de corrente entre os terminais da bateria e também para o chassi do 
veículo.
Os pólos da bateria devem ser mantidos limpos e secos, pois o ácido que se desprende, além de 
causar a sua descarga, pode corroer as chapas do automóvel.
Nível do eletrólito
Uma pequena diminuição no nível do eletrólito pode ser considerada normal, pois durante o 
processo de descarga são liberadas moléculas de água, em forma de vapor, devido à elevação 
da temperatura provocada pela reação química interna.
82
Fundamentos de eletroeletrônica
No processo de recarga ocorre a eletrólise da água, 
e o aquecimento causado pela reação química pode 
provocar a liberação de átomos de hidrogênio e 
oxigênio, além de vapor de água, que escapam pelo 
respiro. 
O nível do eletrólito deve estar a 1,5 cm acima das placas.
Obs.: não confundir com a altura dos separadores.
A cada 15 dias deve ser feita uma verifi cação do nível. Se necessário, complete até o nível 
recomendado, usando somente água destilada. Muitas baterias trazem na tampa uma marca 
indicando o nível correto do eletrólito. 
Atualmente, as baterias dos veículos Fiat são do tipo “sem manutenção”, que, em condições nor-
mais de uso, não exigem enchimentos com água destilada.
Parâmetros principais
Tensão (Volts)
- Valor nominal: 12 V
- Valor real: função da densidade do eletrólito
- Baterias para climas temperados têm eletrólito com 1,28 g/l e tensão de 12,75 V
- As tensões acima são obtidas com a bateria em circuito aberto (sem receber ou fornecer 
 carga)
1,5 cm
83
Fundamentos de eletroeletrônica
Capacidade da bateria, em ampères x hora (Ah)
Capacidade de descarga de uma bateria é a quantidade de “energia” que ela pode fornecer, 
dada em ampères x hora. Esse valor depende da intensidade da corrente de descarga, da densi-
dade e temperatura do eletrólito, do estado de carga e do tempo de descarga.
Por exemplo, uma bateria de 100 Ah pode fornecer 5 A durante 20 h. No entanto, esta mesma 
bateria não poderá fornecer o dobro da corrente (10 A) na metade do tempo (10 h), pois a 
capacidade diminui com o aumento da intensidade de corrente.
Para se comprovar o valor em Ah impresso em uma determinada bateria, aplica-se uma corrente 
de descarga correspondente a 1/20 da capacidade nominal em Ah, durante 20 horas.
84
Fundamentos de eletroeletrônica
A temperatura do eletrólito deverá manter-se em torno de 
26,5°C e a tensão entre os pólos não poderá cair abaixo de 
10,5 V.
Princípio de Peukert
Uma bateria de 100 Ah pode fornecer 5 A por 20 horas. No entanto, a mesma bateria não 
pode fornecer 100 A por 1 hora. De fato, ela só pode fornecer 100 A por ½ hora. Por quê?
A capacidade real de uma bateria depende do regime de descarga. Quanto mais rápido for 
o regime de descarga, menor a quantidade de Ah que pode ser fornecida. Peukert descreveu 
matematicamente este fenômeno:
C = Int
O expoente n é um valor intrínseco para cada bateria. Se n = 1, por exemplo, teríamos: I = 1 
A; n = 1; t = 100 h e a capacidade seria 100 Ah. Mas n não é igual a 1 nem nas melhores 
baterias do mundo.
O valor de n oscila entre 1,1 e 2. Um valor típico para baterias automotivas seria n = 1,2. Res-
pondendo a questão inicial: I = 100 A, n = 1,2; t = 1 h possui uma capacidade de 251 Ah.
Em outras palavras, se você precisa de 100 A por 1 hora, será necessário uma bateria de 251 
Ah e não de uma de 100 Ah (n = 1,2).
Quanto mais baixo o valor de n, melhor a bateria fornecerá altas correntes.
Cálculo da corrente de CCA
Para determinar a corrente de partida a frio de uma bateria, pode-se utilizar a seguinte expres-
são matemática:
ICCA = (Tp.2	.N) / (60.Emp.Vmp) + Iecu + Ibc + Igp
Onde:
ICCA - corrente de partida a frio exigida à bateria pelo motor de partida a -18°C em A 
Tp - torque de partida do motor de partida em Nm 
N - velocidade do motor de partida em rpm 
Emp - efi ciência do motor de partida em % 
Vmp - tensão do motor de partida durante a partida a -18°C em Volts 
Iecu - corrente consumida na partida pelo ECU Siemens SD804 
Ibc - corrente consumida na partida pela bomba de combustível 
Igp - corrente consumida na partida pelos glow plugs (outros consumidores) durante a partida
85
Fundamentos de eletroeletrônica
Recarga da bateria
Caso seja necessário efetuar uma recarga, recomenda-se seguir as 
instruções prescritas no manual do fabricante de cada bateria.
De maneira geral, a corrente de recarga deve ser igual a 10% da 
capacidade de corrente nominal em Ah, durante um tempo variável 
entre 4,5 a 15 horas, conforme a tabela abaixo:
Para fazer a leitura da tensão da bateria a vazio, de acordo com a tabela anterior, deve-se 
aguardar aproximadamente uma hora com a bateria em repouso, ou realizar uma descarga na 
bateria com uma corrente de 200 A, durante 15 segundos em média e logo em seguida fazer a 
medição.
Retire as tampas de todos os elementos para permitir a saída dos gases.
Não deixe a bateria próxima a chamas, para evitar que o hidrogênio desprendido possa se 
infl amar.
Tensão da bateria em vazio ( V ) Tempo de recarga ( h )
12,0 a 12,2 4,5
11,8 a 11,99 7,0
11,5 a 11,79 9,0
11,0 a 11,49 11,0
Descarregada 15,0
86
Fundamentos de eletroeletrônica
Limpe bem os pólos evitando mau-contato.
Observe as polaridades tanto do carregador quanto da bateria.
Caso seja necessário, complete o níveldo eletrólito. Por questão de segurança, verifi que periodi-
camente a densidade do eletrólito em cada elemento, para que não haja sobrecarga na bateria.
Não aplique cargas rápidas, pois podem provocar superaquecimento.
87
Fundamentos de eletroeletrônica
O carregador deve ser desligado antes de ser conectado ou desconectado aos bornes da bate-
ria, evitando faíscas elétricas que, em contato com os gases de escape, poderiam causar explo-
são.
A temperatura do eletrólito precisa ser controlada para que não fi que abaixo de 10°C ou acima 
de 50°C.
Em caso de se fornecer carga externa à bateria no próprio veículo, desconecte os cabos, evitan-
do danos ao sistema elétrico do veículo ou ao sistema de carga.
A tensão medida entre os terminais não pode ser maior que 15,5 V, o que indicaria defeito 
interno na bateria.
88
Fundamentos de eletroeletrônica
Para recarregar mais de uma bateria simultaneamente, usando o mesmo carregador, ligue-as em 
série, lembrando-se de que as baterias devem ter a mesma capacidade e o mesmo estado de 
carga...
... pois, caso contrário a bateria com mais carga e que necessitaria de menos tempo de recarga 
que as outras, poderia sofrer sobrecarga.
Não se esqueça de controlar a temperatura e a tensão de todas elas durante o processo.
Agora vamos ver os testes de densidade do eletrólito e de descarga, que são os mais utilizados 
em baterias.
Testes
Teste de densidade do eletrólito
Um dos testes práticos mais utilizados para se verifi car a carga de uma bateria é o de medição 
da densidade do eletrólito. Para isso, utiliza-se o densímetro. 
89
Fundamentos de eletroeletrônica
O densímetro é composto de um tubo de vidro com uma bóia indicadora em seu interior.
Em uma das extremidades há uma ponta que será mergulhada no eletrólito. Na outra, temos 
uma bomba de sucção, de borracha, por meio da qual o eletrólito é succionado. A bóia possui 
uma escala graduada, para determinar a densidade.
O teste de densidade deve ser realizado a uma temperatura de aproximadamente 26,5°C, 
observando os seguintes detalhes:
- Não adicione água à bateria durante o teste.
- Se houver necessidade de completar o nível do eletrólito, deve-se fazer a correção e colocar 
 a bateria para carregar durante 10 minutos. Lembre-se que a corrente de carga é igual a 
 10% da corrente nominal, em ampères-hora (Ah) e que se deve utilizar água destilada. Após 
 este procedimento, então, realiza-se o teste com o densímetro.
- Não permita que a bóia do indicador toque nas paredes ou no topo do densímetro, pois 
 poderia provocar erro na leitura.
90
Fundamentos de eletroeletrônica
Veja no quadro abaixo a correspondência entre as densidades e os estados de carga da bateria 
especifi cados para os testes.
As densidades medidas em cada elemento não devem variar de 50 entre elas. Caso isso ocorra, 
a bateria deve ser substituída, pois signifi ca que está havendo desgaste químico desigual entre 
os elementos.
Teste de descarga da bateria
O teste de descarga consiste em determinar a capacidade de fornecimento de corrente elétrica 
de uma bateria a um sistema elétrico, com a tensão mantendo-se acima de determinado valor, de 
tal forma que os demais sistemas elétricos possam ser mantidos em funcionamento.
O teste deverá ser realizado conforme as indicações contidas no manual do fabricante da 
bateria.
Densidade a 26,5ºC Estado de carga
1260 - 1280 100%
1230 - 1250 75%
1200 - 1220 50%
1170 - 1190 25%
1140 - 1160 Baixa capacidade
1110 - 1130 Descarregada
91
Fundamentos de eletroeletrônica
De modo geral, pode ser feito aplicando uma corrente de descarga à bateria, igual a 3 vezes 
sua corrente em Ah, durante 15 segundos. 
A tensão não poderá cair abaixo de 9,6 V.
Obs.: após efetuado o teste de descarga, recarregue a bateria por 3 minutos no mínimo, utilizan-
do uma corrente igual a 10% do valor da corrente nominal em Ah.
Muita atenção para os cuidados que se deve ter durante a recarga, que já estudamos anterior-
mente.
Obs.: Os testes de densidade e de descarga são extremamente importantes no diagnóstico de 
problemas na bateria e é importante efetuá-los sempre que possível. Existem também equipa-
mentos homologados pela FIAT que devem ser usados para diagnóstico. Você deverá consultar o 
manual destes equipamentos sempre que necessário.
92
Fundamentos de eletroeletrônica
Cuidados gerais/diagnóstico
Use somente água pura ou destilada para corrigir o nível do eletrólito. As baterias seco-carrega-
das nunca requerem água.
Evite que a bateria se descarregue completamente.
As baterias devem ser armazenadas em local seco e protegido dos raios solares, com tempera-
tura entre 10 e 35°C e dispostas na posição horizontal sobre estrados de madeira (para evitar 
fugas de corrente entre a bateria e o piso).
93
Fundamentos de eletroeletrônica
Conserve os pólos secos e limpos, evitando a autodescarga e a formação de zinabre*. Se possí-
vel, passe uma pequena camada de vaselina sobre os terminais.
* O zinabre, ou azinhavre, é uma camada verde de hidrocarbonato de cobre que se forma na 
superfície de peças de cobre ou outros materiais, quando expostas à umidade ou ao ar.
Para fazer a limpeza dos terminais dos cabos e dos pólos da bateria, a fi m de eliminar oxida-
ções, utilize lixa fi na até que voltem à cor original. Antes, retire os resíduos de vaselina ou graxa 
dos terminais e pólos.
Depois aplique uma solução de bicarbonato de sódio e água para eliminar resíduos ácidos.
Finalmente, utilize vaselina nas partes superior e inferior externas dos terminais e conecte-os 
corretamente. 
94
Fundamentos de eletroeletrônica
Verifi que se os respiros da tampa estão desobstruídos.
Não acione o motor de partida por mais de 5 segundos. Se o motor não funcionar na primeira 
tentativa, espere no mínimo 10 segundos para tentar novamente.
Antes de dar partida no motor, desligue faróis, amplifi cador de som, etc. pois estariam drenan-
do corrente da bateria, além do motor de partida. Evite deixar estes equipamentos ligados por 
muito tempo com o veículo desligado.
 
Ao manusear uma bateria, proteja os olhos e a face. Use óculos de proteção para sua 
segurança.
A seguir veremos os defeitos mais comuns em baterias com as suas prováveis causas.
95
Fundamentos de eletroeletrônica
Diagnóstico de inconvenientes
Manutenção e manuseio de baterias
Veículos em estoque
Providenciar o desligamento do cabo negativo logo que possível nos veículos de estoque. Esta 
ação evitará o descarregamento da bateria, em caso de eventual esquecimento de luzes acesas 
ou rádios ligados.
Veículos com mais de 45 dias de estoque devem ter o estado de carga da bateria controlado. Se 
estiver menor que 12,5 V, a bateria deverá ser recarregada.
Recomenda-se substituir as baterias instaladas nos veículos que estão em estoque por mais de 90 
dias.
Entrega de veículos novos ou usados
Ao realizar a entrega do veículo para o cliente, não permita que a bateria saia da concessio-
nária com a tensão inferior a 12,5 V, pois abaixo desse valor o alternador não será capaz de 
recarregá-la. Desse modo, o veículo terá um grande potencial de Fermo Auto.
Problemas Causas
A bateria está descarregada, porém a densidade 
lida pelo densímetro está correta Adição de ácido ao eletrólito
Baixa densidade em um dos elementos e 
normal nos outros
Curto-circuito entre elementos. O elemento em curto 
não realiza as reações químicas, não alterando o 
eletrólito.
Baixa densidade em dois elementos vizinhos e 
normal nos outros Vazamento interno de eletrólito entre eles
Baixa densidade em todos os elementos
O defeito provavelmente não é da bateria, podendo 
ser causado por:
- mau contato nos conectores dos pólos
- sistema de recarga inefi ciente, por exemplo, com
 baixa tensão de saída
- consumo de corrente da bateria acima do especifi -
 cado, por sobrecorrente ou curto-circuito
- fuga de corrente do sistema elétrico do veículo
 quando em repouso
Superaquecimento da bateria
Sobretensãodo alternador (defeito no regulador de 
tensão). A sobretensão acelera as reações químicas, 
aumentando a temperatura e a densidade
Densidade do eletrólito acima de 1,26 g/cm3 Sobretensão do alternador ou adição de ácido 
sulfúrico (H2SO4)
A bateria não “aceita carga” Impurezas na solução, nível baixo da solução, pla-
cas sulfatadas, pólos sujos ou com zinabre
96
Fundamentos de eletroeletrônica
Tensão superficial
Quando se realiza a medição da tensão logo após ter sido dada uma primeira partida no 
veículo, são encontrados valores de tensão que não representam a realidade da bateria. Tal 
fenômeno ocorre devido ao aquecimento proporcionado à bateria pelo alternador, que forneceu 
à mesma, por alguns instantes, valores de 13,5 a 14,5 V.
Recarga
Cuidados no preparo do circuito
A corrente deve ser equivalente a 10% do valor da capacidade nominal da bateria.
Ex.: Bateria de 50 Ah
Corrente de recarga = 50 X 0,1 = 5 A
A temperatura da bateria durante o processo de recarga não deverá ultrapassar 50 °C para 
baterias com acesso ao eletrólito.
Instalação de acessórios X corrente de stand-by
A corrente de stand-by é o consumo existente com o veículo desligado, que consome energia da 
bateria. Normalmente este consumo aumenta, não raramente superando o limite permitido, após 
a instalação de rádio e alarmes não homologados.
Agora vamos iniciar o assunto seguinte deste módulo: 
• O sistema de partida.
Tensão da bateria em vazio (volts) Tempo de recarga (horas)
12,4 a 12,6 4,5
12,2 a 12,39 7,0
12,0 a 12,19 9,0
11,8 a 11,99 11,0
Baterias muito descarregadas 15,0
Ah Corrente de stand-by permitida (A)
40 0,024
50 0,030
60 0,036
97
Fundamentos de eletroeletrônica
O sistema de partida dos veículos
98
Fundamentos de eletroeletrônica
Sistema de partida
Os motores de combustão interna necessitam de uma energia externa para que possam ser colo-
cados em funcionamento.
O sistema de partida tem a fi nalidade de vencer as resistências mecânicas do motor, como a 
inércia das partes móveis e a taxa de compressão, dando início ao movimento e atingindo um 
número de rotações sufi ciente para que o motor possa se manter em funcionamento sem ajuda 
externa.
Os principais componentes do sistema de partida são os seguintes:
3
+50
30
4
2
30
50
30
1
1 - Bateria
2 - Motor de Partida
3 - Comutador de Ignição
4 - Chave Eletromagnética
99
Fundamentos de eletroeletrônica
Motor de partida
O motor de partida é um motor de corrente contínua, capaz de desenvolver alta potência duran-
te um curto período de tempo.
Sua fi nalidade é transformar a energia elétrica proveniente da bateria em energia mecânica, que 
será transmitida à cremalheira do volante do motor...
...fazendo girar a árvore de manivelas, colocando em funcionamento o motor térmico.
A seguir veremos as partes principais de um motor de partida.
100
Fundamentos de eletroeletrônica
Partes principais
O número de rotações do motor de partida é superior ao mínimo necessário para fazer o motor 
de combustão interna entrar em funcionamento.
101
Fundamentos de eletroeletrônica
A redução da rotação do motor de partida até a rotação requerida pelo motor térmico é obtida 
por meio da relação de redução entre as engrenagens do pinhão (motor de partida) e da crema-
lheira (motor térmico).
N2
N1
N = Nº de rotações (RPM)
F = Força (N)
d = Distância (m)
F . d2 > F . d1
N1 > N2
CremalheiraPinhão
F
d2d2
d1d1
Essa relação de redução possibilita o aumento do torque na árvore de manivelas, pois, uma vez 
que a potência de giro do pinhão é transferida para a cremalheira, que gira com menor número 
de rotações, o torque na cremalheira será maior que no pinhão do motor de partida.
Se a rotação for menor, o torque será maior, pois são grandezas inversamente proporcionais.
102
Fundamentos de eletroeletrônica
Veja na fórmula:
Pot = T.N
Logo: T = 60 . Pot 
 N
Onde: T = torque (Nm)
 Pot = potência (W), dado nominal, fornecido pelo fabricante.
 N = rotação (rpm)
Alguns motores possuem alta taxa de compressão, como é o caso dos motores diesel. Devido a 
isso, necessitam de um torque muito elevado para vencer a maior compressão interna no cilindro 
e fazê-lo entrar em funcionamento.
Os motores de partida utilizados nesses motores possuem internamente uma relação de redução 
de engrenagens, tipo planetária, para que obtenham maior torque de saída junto ao pinhão.
103
Fundamentos de eletroeletrônica
Veja no detalhe abaixo o motor de partida utilizado no Ducato.
Princípio de funcionamento
O motor de partida realiza a transformação de energia elétrica em mecânica por meio de efeitos 
eletromagnéticos. Para compreendermos seu funcionamento vamos rever um importante conceito 
do eletromagnetismo.
No ano de 1820, o físico André-Marie Ampère mostrou que um ímã exerce força sobre um con-
dutor quando percorrido por uma corrente elétrica.
104
Fundamentos de eletroeletrônica
Veja a descrição do fenômeno descoberto por Ampère: Sempre que um condutor elétrico, expos-
to a um campo magnético, for percorrido por uma corrente elétrica, atuará sobre ele uma força 
eletromagnética.
S N
I
B
F
l{
Esta força é diretamente proporcional, dentre outros fatores, às intensidades da corrente e do 
campo magnético.
A direção da força é perpendicular à direção do condutor e à direção do campo magnético e o 
sentido é dado pela “regra da mão direita”.
105
Fundamentos de eletroeletrônica
Colocando-se o polegar no sentido convencional da corrente (do + para o -), com os demais de-
dos apontando para o sentido das linhas do campo magnético, a palma da mão dará o sentido 
da força magnética criada, como se fosse um “tapa”.
Vejamos a fórmula de cálculo da força magnética:
F = B.I.ℓ. sen �
Onde:
F = força magnética (N)
B = intensidade do campo magnético (T)
 I = intensidade da corrente elétrica (A)
 ℓ = comprimento do condutor (m)
sen � = seno do ângulo formado entre a direção da corrente e a direção do campo magnético
Quando a direção da corrente for paralela ao campo magnético (ângulo � = zero), o seno será 
zero, portanto a força será nula. Veja na fórmula:
F = B.I.ℓ. 0 F = 0
106
Fundamentos de eletroeletrônica
O valor máximo da força é obtido quando a direção da corrente for perpendicular ao campo 
magnético, ou seja, formarem um ângulo de 90°. Isto porque o seno de 90° é igual a 1, então a 
força será F = B.i.l
Vejamos como funciona um motor elétrico de corrente contínua de ímã permanente e somente 
uma espira, que tem o mesmo princípio de funcionamento do motor de partida (considerando o 
sentido convencional da corrente).
O campo magnético (B) atravessa a espira que é percorrida pela corrente (i), fazendo surgir as 
forças magnéticas (F1 e F2), que provocam um movimento de rotação na espira.
107
Fundamentos de eletroeletrônica
Após um giro de 180° (meia Volta), a corrente passa a percorrer a espira no sentido inverso 
devido à ação do conjunto escovas-comutador. Com isso as forças F1 e F2 também se invertem e 
a espira continua girando, no mesmo sentido.
O motor de partida possui bobinas para criar o campo magnético do estator e, naturalmente, 
também muitas espiras no rotor.
Induzido Enrolamento
Entre Ferro
Sapata Polar
As bobinas de campo são ligadas em série entre si e ao induzido.
Bobinas de campo
M
Alguns motores de partida possuem ímã fi xo no lugar das bobinas de campo, proporcionando 
menor consumo de corrente na partida e ocupando menor volume.
108
Fundamentos de eletroeletrônica
O conjunto porta-escovas deve estar posicionado corretamente em relação ao coletor do induzi-
do (rotor).
As linhas de força do campo magnético, produzidas nas bobinas de campo, formam um cir-
cuito fechado, fl uindo através das sapatas polares e do induzido. Então o comutador (coletor e 
escovas) energiza somente as espiras que estão passando pelo ponto de maior fl uxo do campo 
magnético, conseguindo o aproveitamento máximo. A interação deste campo magnético (B) com 
a corrente elétrica (i),que circula na bobina do rotor, produz uma força magnética (F), que faz o 
motor girar.
SS
N
N
B
F
BB
B
F
F
F
i
i
i
i
Agora vamos ver como acontece a interação entre a bateria, o motor de partida, o comutador 
de ignição e a chave magnética, para fazer com que o motor térmico entre em funcionamento.
109
Fundamentos de eletroeletrônica
Funcionamento do sistema de partida
O motor de partida tem um circuito elétrico principal e outro de comando. No circuito principal, 
a corrente que sai da bateria circula pelo contato interno da chave magnética, pelas bobinas de 
campo e pelo induzido, voltando à bateria.
O circuito de comando é responsável por projetar para frente o pinhão, e ainda energizar o 
circuito principal, através do fechamento do contato interno da chave magnética.
110
Fundamentos de eletroeletrônica
A chave magnética possui duas bobinas internas, uma de atração e outra de retenção. Quando 
a chave de ignição é girada para dar a partida no motor, as duas são energizadas simultanea-
mente.
Bobina de atração Chave
magnética
Comutador
de ignição
Motor de
partida
Bobina de
retenção
50 30
M
- +
Contato
Interno
Quando energizadas, as duas bobinas criam uma elevada força magnética que provoca o des-
locamento do núcleo móvel da chave magnética.
Bobina de atração Chave
magnética
Comutador
de ignição
Motor de
partida
Bobina de
retenção
50 30
M
- +
Contato
Interno
Ao se deslocar, o núcleo móvel movimenta a alavanca de comando (garfo), que projeta para 
frente o pinhão logo em seguida, fechando o contato interno para permitir a energização do 
motor de partida. Por uma questão de segurança, o motor de partida somente é energizado 
depois que o pinhão é projetado para frente, pois não seria possível o acoplamento com o rotor 
girando.
111
Fundamentos de eletroeletrônica
O pinhão do motor de partida gira no sentido horário e, quando acoplado à cremalheira, faz 
com que ela gire no sentido anti-horário.
Após o fechamento do contato interno da chave magnética, o terminal “B” do motor de partida 
passa a receber alimentação de tensão de 12 V pela linha 30, e a bobina de atração é dese-
nergizada. A corrente continua fl uindo pela bobina de retenção, que gera uma força magnética 
sufi ciente para manter o conjunto acoplado até que seja desenergizado pelo comutador de 
ignição.
Bobina de atração Chave
magnética
Comutador
de ignição
Motor de
partida
Bobina de
retenção
50 30
M
- +
O engrenamento entre o pinhão e a cremalheira ocorre em duas etapas. A primeira pela ação 
da chave magnética, alavanca de comando e fuso de avanço, e a segunda pela ação do efeito 
rotativo do induzido. É o que veremos a seguir.
112
Fundamentos de eletroeletrônica
1ª etapa - Ao ser acionado o comutador de ignição, a chave magnética desloca a alavanca de 
comando contra a ação da mola de retrocesso. O circuito de partida continua aberto e o induzi-
do permanece parado. Através do anel de guia, a alavanca empurra o pinhão contra a crema-
lheira e o fuso provoca a rotação do conjunto pinhão/roda livre. Se o dente do pinhão coincidir 
com o espaço da cremalheira, ocorre o engrenamento.
2ª etapa - Se os dentes não coincidirem, a alavanca de comando comprime a mola de engrena-
mento do pinhão até fechar o contato interno da chave magnética, energizando o motor de par-
tida e forçando o pinhão a girar. Com o rotor girando, o pinhão encontra um vão na cremalhei-
ra e engrena. O fuso de avanço completa o engrenamento até que o pinhão se apóie no batente 
que há no eixo do induzido. Assim o motor térmico passa a ser impulsionado pelo pinhão.
O motor térmico atinge um alto número de rotações logo após a partida. Se o acoplamento não 
for desfeito imediatamente, o motor de partida poderia sofrer avarias. Porém, há um dispositivo 
de segurança para prevenir danos se a chave continuar na posição de partida após o início do 
funcionamento.
113
Fundamentos de eletroeletrônica
Esse dispositivo é a roda livre, a qual permite que o torque somente seja transmitido no sentido 
do induzido para a cremalheira, e nunca no sentido contrário, para proteger o motor de partida 
contra rotações excessivas.
Quando a chave de ignição é retirada da posição de partida, o circuito é desenergizado e a 
mola de retrocesso provoca o retorno do pinhão, desacoplando-o da cremalheira. O pinhão 
permanecerá retraído mesmo se houver trepidações.
Cuidados gerais
Somente acione o motor de partida com a alavanca de câmbio em ponto morto e, preferencial-
mente, continue acionando a embreagem.
114
Fundamentos de eletroeletrônica
Não deixe o motor de partida funcionando por mais de 5 segundos e, se for necessário dar 
nova partida, aguarde no mínimo 10 segundos.
Desligue o condutor de massa da bateria antes de realizar qualquer serviço no motor de partida.
Não dê partida com as peças em movimento, para evitar danos ao pinhão e à cremalheira.
115
Fundamentos de eletroeletrônica
Observe que o induzido e as bobinas de campo não estejam em curto-circuito.
Não lave o conjunto pinhão/roda livre (conhecido como Bendix) com solventes.
Coloque as buchas do motor de partida em banho de óleo lubrifi cante (SAE 10W) por uma 
hora, antes da montagem. Não use graxa.
Lubrifi que os canais helicoidais e os dentes do pinhão com graxa à base de lítio.
116
Fundamentos de eletroeletrônica
Evite umidade durante a montagem para que não ocorra oxidação (ferrugem).
Coletor e escovas devem estar limpos e secos. Não use óleo ou graxa. O produto “clorothene” é 
recomendado para a limpeza de peças elétricas.
Diagnóstico
Verifi que inicialmente as condições da bateria e as ligações elétricas.
Para fazer os testes no veículo, ligue um amperímetro (em série) e um Voltímetro (em paralelo) 
com o circuito principal do motor de partida, a fi m de medir a tensão e o consumo de corrente.
117
Fundamentos de eletroeletrônica
Em seguida, acione a partida durante 10 segundos com o cabo da bobina desconectado e 
faça as leituras de tensão e corrente, comparando os valores medidos com os valores da tabela 
abaixo.
Obs.: Durante este teste, o motor de combustão não pode entrar em funcionamento. Para isto, 
desligue o sistema de alimentação de combustível do motor. 
Dados para funcionamento 
Se os valores não coincidirem, veja na tabela ao lado as prováveis causas.
No veículo
Tensão (V) >9.5
Corrente (A) �100
Na bancada (sem carga)
Tensão (V) 11.5
Corrente (A) 33 - 55
Rotação (rpm) 6.000 - 9.000
Resultado da comparação Causa do inconveniente
Tensão normal e corrente baixa
- Mau contato entre as escovas e o coletor
- Bobina ou induzido defi ciente
- Contato interno da chave magnética defi ciente
Tensão baixa e corrente alta
- Bobinas de campo em curto (à massa ou entre 
espiras)
- Induzido em curto (à massa ou entre espiras)
- Escovas ou suporte das escovas em curto-circuito
- Eixo do induzido emperrado
- Buchas presas
- Motor de combustão preso
Tensão baixa e corrente baixa
- Terminais, pólos ou cabos da bateria com mau 
contato
- Bateria fraca ou danifi cada
118
Fundamentos de eletroeletrônica
O inconveniente pode ser mecânico. Veja os problemas mais comuns e suas possíveis causas.
01 - Pinhão 13 - Mancal do lado do coletor 
02 - Arraste 14 - Porta-escova 
03 - Mancal dianteiro 15 - Coletor 
04 - Mola de engrenagem 16 - Escova 
05 - Alavanca de comando 17 - Carcaça 
06 - Mola de retrocesso 18 - Sapata polar 
07 - Bobina de retenção 19 - Induzido 
08 - Bobina de atração 20 - Bobina de campo 
09 - Chave magnética 21 - Anel de guia 
10 - Contato 22 - Batente 
11 - Borne de ligação 23 - Roda livre 
12 - Ponte de contato 24 - Eixo do induzido
Inconvenientes Causas
Chave magnética não funciona
- Chave de partida danifi cada
- Conexões entre chave de partida e solenóide 
interrompidas
- Chave magnética danifi cada
O induzido gira, mas o pinhão não engrena
- Eixo do pinhão emperrado
- Pinhão ou cremalheira com dentes danifi cados ou 
com rebarbas- Chave magnética danifi cada
O pinhão engrena, o induzido gira, mas a 
cremalheira não gira
- Embreagem (roda livre) do pinhão patinando
Motor de partida continua girando após desli-
gar a chave de partida
- Comutador de ignição defeituoso
- Chave magnética danifi cada
Pinhão não desengrena após a partida - Mola de retrocesso fraca ou quebrada
Motor de partida funciona normalmente, mas 
faz barulho ao desengrenar
- Roda livre do pinhão emperrada
119
Fundamentos de eletroeletrônica
O alternador e a sua função
120
Fundamentos de eletroeletrônica
O sistema de carga
O sistema de carga tem a função de fornecer energia elétrica aos consumidores elétricos do 
veículo.
Os principais componentes deste sistema são:
Alternador
O alternador é uma máquina elétrica giratória que transforma a energia mecânica fornecida 
pelo motor de combustão interna em energia elétrica.
3
D+
B+
1
1 - Bateria
2 - Alternador
3 - Comutador de Ignição
4 - Quadro de instrumentos (lâmpada de recarga)
+ 15
+ 30 2
¥
¥
1C H
u
>
å å4
3
<
´ F
W
g
Ü
è
K
¬
5
E F
K
0
10
20
30
40
50
60
70
80
80
11 1
1
1
2
220
60
40
20
0
x 100
Visteon
á V
d
t
w
x
v
m
h
cY
U
00 20 40
60
80
00
km/h
Sab 22 Jan
2 7 2478 CITYkm
15 2030 C
4
121
Fundamentos de eletroeletrônica
Sua fi nalidade é fornecer a energia elétrica necessária para recarregar a bateria e alimentar os 
consumidores, como faróis, ar-condicionado, etc. durante o funcionamento do motor térmico.
O alternador gera tensão alternada, que é retifi cada logo em seguida para que possa ser utiliza-
da no veículo.
Os alternadores modernos são capazes de gerar uma grande quantidade de energia mesmo em 
regime de marcha lenta.
A importância dessa vantagem se percebe principalmente em uma situação de “engarrafamento” 
no trânsito, quando o veículo pode estar parado, mas com vários consumidores ligados.
122
Fundamentos de eletroeletrônica
As partes principais do alternador são:
1 - rotor com pólos tipo garras
2 - estator
3 - diodos retifi cadores
 - diodos de excitação
 - regulador de tensão
4 - tampas e mancais
Princípio de funcionamento
O funcionamento do alternador se baseia nos princípios do eletromagnetismo. Conforme vimos, 
quando um condutor se movimenta dentro de um campo magnético, cortando suas linhas de 
força ou sendo cortado por elas, aparece neste condutor uma força eletromotriz (ou tensão) 
induzida.
1
3
4
2
4
123
Fundamentos de eletroeletrônica
No alternador, o campo magnético é produzido no rotor, que é composto de um eixo em torno 
do qual há uma bobina de excitação. Duas metades polares tipo garras envolvem esta bobina. 
As garras dos pólos se acoplam umas nas outras.
Quando uma corrente elétrica percorre a bobina de excitação, também chamada bobina de 
campo, surge ao redor desta um campo magnético que enlaça os pólos. Assim, o conjunto de 
garras de um dos lados se torna o pólo norte, enquanto o outro conjunto se torna o pólo sul.
No eixo do rotor também se encontram dois anéis coletores, ligados aos terminais da bobina de 
excitação. A corrente elétrica de excitação da bobina do rotor irá fl uir através das escovas que 
são posicionadas sobre os anéis.
124
Fundamentos de eletroeletrônica
A intensidade do campo magnético na bobina do rotor será tanto maior quanto maiores forem a 
intensidade da corrente de campo e a quantidade de espiras da bobina.
O estator é montado sobre o rotor, e se constitui de uma armadura circular feita de chapas 
unidas. Na face interna se encontram sulcos que alojam um conjunto de três bobinas, formando 
o enrolamento do estator.
Dependendo do tipo de alternador, as bobinas do estator podem estar ligadas em “estrela” (Y) 
ou “triângulo” (△).
U
VW
U
V
W
125
Fundamentos de eletroeletrônica
Esses dois tipos de ligação se distinguem quanto às tensões e às correntes de linha e de fase. 
Tensão de linha é a tensão medida entre dois dos três terminais da ligação. Tensão de fase é a 
que se mede entre as duas extremidades de cada bobina. Na ligação em “estrela” as correntes 
de linha (IL) e de fase (IF) são iguais, enquanto que a tensão de linha (EL) é igual ao produto da 
tensão de fase (EF) pela raiz quadrada de três.
U
VW
EL
EF
I L
I F
=
IL IF=
EL EF= . √3
Com as bobinas ligadas em “triângulo”, as tensões são iguais e a corrente de linha é igual à 
corrente de fase multiplicada pela raiz quadrada de três.
U
V
W
IF
IF
IL
EL EF=
EL EF= IL IF= . 3
Quando o virabrequim do motor de combustão está girando, esse movimento é transmitido ao 
eixo do rotor do alternador por meio de uma correia. O campo magnético do rotor, quando em 
movimento, passa a ser variável nas bobinas do estator, induzindo neste uma tensão trifásica.
126
Fundamentos de eletroeletrônica
As bobinas do estator estão defasadas em 120° entre si, independente do tipo de ligação 
(Y ou △).
Dessa forma, as tensões induzidas também têm a mesma defasagem, ou seja, a tensão na saída 
do estator é trifásica alternada. As fases são chamadas convencionalmente pelas letras “U”, “V” 
e “W”.
As ondas de tensão têm formato senoidal.
1 período
1 rotaçãov(0)
v(0)
v(0)
v(0)
U
120° 240° 360°
120°
240°
U V W
0
0
0
0
V
W
127
Fundamentos de eletroeletrônica
A tensão trifásica que é gerada por este tipo de alternador resulta num melhor rendimento, em 
comparação com os alternadores monofásicos.
No entanto, a tensão alternada senoidal não pode ser diretamente utilizada para a recarga da 
bateria nem na alimentação dos componentes do veículo, que necessitam de tensão contínua. 
Devido a isto, a tensão gerada pelo alternador é imediatamente retifi cada.
Esse processo é o que veremos a seguir.
Retifi cação da tensão alternada
Para retifi car a tensão são utilizados diodos semicondutores. O diodo é um componente eletrô-
nico constituído de silício ou germânio, e sua principal característica é permitir a passagem de 
corrente elétrica em apenas um sentido, bloqueando-a no sentido oposto.
Diodo LED - Diodo
emissor de luz
Diodos de Silício
à esquerda: 
diodo com esmalte vitrificado
à direita: 
diodo com revestimento de resina
128
Fundamentos de eletroeletrônica
O diodo se divide em duas partes, chamadas anodo e catodo. Veja o símbolo utilizado nos 
esquemas elétricos.
A K
A - Anodo
K - Catodo
Estes componentes normalmente têm baixos limites de temperatura: aproximadamente 130°C. 
Para que não se danifi quem por excesso de temperatura, os diodos do alternador são montados 
sobre chapas metálicas dissipadoras de calor.
As chapas são polarizadas de acordo com a ligação dos diodos, sendo uma chapa positiva e 
a outra negativa. Uma vez que as duas chapas recebem o mesmo tipo de fi xação dos diodos, 
utilizam-se diodos positivos e negativos que possuem polaridades opostas às suas carcaças 
metálicas.
Anodo
Catodo
Sentido de
bloqueio
Sentido de
passagem
Diodo Negativo
Anodo
Diodo Positivo
Catodo
Sentido de
bloqueio
Sentido de
passagem
129
Fundamentos de eletroeletrônica
O diodo somente conduz corrente elétrica se estiver polarizado diretamente, isto é, o anodo (A) 
deve receber potencial positivo em relação ao catodo (K). Se a polarização for inversa ele não 
conduzirá corrente, nesse caso dizemos que ele está em corte.
-K
+A
+K
-A
Polarização direta
Diodo em “condução”
Polarização inversa
Diodo em “corte”
I
Antes de ser retifi cada, a forma de onda da tensão gerada em uma fase do estator é uma senói-
de, com semiciclos positivos e negativos conforme vimos anteriormente.
V(t)
(t)
+ +
- -
Forma de onda produzida em uma fase
do estator (antes da retificação)
O diodo conduz somente nos semiciclos positivos, anulando os negativos. Dessa forma temos 
uma tensão contínua pulsativa.
V(t)
(t)
+ +
Forma de onda
após a retificação
130
Fundamentos de eletroeletrônica
Como a tensão gerada no estator é trifásica, a forma de onda após a retifi cação das três fases 
mostra uma ondulação bem mais suave que a de uma onda retificada monofásica.
V U W V U WU
+
v(t)
1 período
(t)
Esse nível de ondulação da onda retifi cada trifásica ainda pode ser diminuído, deixando-a mais 
parecida a uma onda de tensão contínua pura. Para isso coloca-se um capacitor ligado entre a 
linha B+ e a massa.
U
VW
B+
C
Para a
bateria e
consumidores
O capacitor armazena energia nos instantes de subida da onda, descarregando-a nas descidas, 
o que provoca a diminuição da ondulação, que é também conhecida como fator de “ripple”.
A bateria, assim como o capacitor, é conectada à saída B+ do alternador e à massa, ajudando 
também a manter a tensão na saída do alternador com baixíssimos níveis de ondulação.
Capacitor
em carga
Capacitor
em descarga
V
t
Forma de onda após
filtro capacitivo
Forma de onda após
retificação trifásica
131
Fundamentos de eletroeletrônica
Para analisarmos o funcionamento geral do alternador, vamos ver separadamente os circuitos 
de pré-excitação, carga, excitação e regulador da tensão. Primeiro, observe o esquema elétrico 
interno completo do alternador.
132
Fundamentos de eletroeletrônica
Circuito de pré-excitação
Sabe-se que, para o alternador começar a gerar a tensão que irá alimentar os componentes elé-
tricos do veículo e recarregar a bateria, é necessário fazer sua pré-excitação, através da alimen-
tação do rotor com tensão da bateria. A corrente que irá surgir no rotor fará com que apareça 
neste um campo eletromagnético “constante”. Com o giro do rotor será criado um campo magné-
tico de intensidade variável no estator e, dessa forma, será gerada uma tensão induzida trifásica 
alternada que será posteriormente retifi cada.
Vamos seguir o caminho percorrido pela corrente elétrica no circuito.
133
Fundamentos de eletroeletrônica
Com o comutador de ignição na posição “MAR”, a corrente sai do pólo positivo da bateria 
(sentido convencional), passa pela lâmpada indicadora de carga e pelo resistor, que estão em 
paralelo, entrando no terminal D+ do regulador de tensão. Daí, passa pelo resistor R1, diodo 
D1, junção base-emissor do transistor TR1 retornando ao pólo negativo da bateria (massa).
Quando a corrente fl ui através da junção base-emissor do transistor TR1, este entra em condu-
ção, liberando a passagem de corrente no sentido coletor-emissor. Dessa forma a corrente irá 
percorrer a bobina de campo do rotor, fazendo a pré-excitação do alternador.
Resistor (R)
Lâmpada
indicadora de carga
Bateria
+
-
B+
Diodos de
excitação
D+
R2 R5
R1
TR2Z2
C1R3
TR1
Regulador
de tensão
DF
Campo (rotor)
Estator
Diodos
retificadores
D4 D5 D6
D1 D2 D3
Comutador
de ignição
R4
D3
D1
134
Fundamentos de eletroeletrônica
A lâmpada indicadora de carga, que deve ter no mínimo 3W de potência, fi ca acesa com a 
chave de ignição na posição “MAR”, antes da partida do veículo.
O resistor ligado em paralelo com a lâmpada funciona como “by-pass”, oferecendo um caminho 
alternativo para a corrente de pré-excitação caso a lâmpada se queime.
Além disso, a ligação em paralelo entre a lâmpada indicadora e o resistor diminui a resistência 
total do circuito, aumentando a corrente de pré-excitação e a tensão inicial na partida do motor.
135
Fundamentos de eletroeletrônica
Circuito de carga
A tensão alternada trifásica produzida no enrolamento do estator é transformada em contínua 
pulsativa por meio da ponte retifi cadora trifásica, composta dos 3 diodos retifi cadores positivos 
e dos 3 negativos. Essa tensão retifi cada faz surgir a corrente que é levada através da linha B+ 
para ser utilizada na recarga da bateria e no funcionamento dos componentes eletroeletrônicos 
do veículo. Se a tensão do alternador estiver menor que a da bateria, os diodos positivos blo-
queiam passagens de corrente no sentido da bateria para o alternador.
Resistor (R)
Lâmpada
indicadora de carga
Bateria
+
-
B+
Diodos de
excitação
D+
R2 R5
R1
TR2Z2
C1R3
TR1
Regulador
de tensão
DF
Campo (rotor)
Estator
Diodos
retificadores
D4 D5 D6
D1 D2 D3
Comutador
de ignição
R4
D3
D1
Consumidores
136
Fundamentos de eletroeletrônica
As três bobinas se alteram no fornecimento da tensão para o circuito, ou seja, em um determina-
do momento temos geração entre as fases UW, depois VW, VU, WU, WV, UV. Veja, por exem-
plo, o circuito da corrente de carga para fase UW.
Diodos
Negativos
W (-) U (+)
Diodos
Positivos
Consumidores Ângulo 120˚ Ângulo 150˚
Bateria
Enrolamentos
do estator
 V (0)
N
D- B+
IW = IU
+ U V W
-
U = pos.
W = neg.
V = 0
Diodos
negativos
W (-) U (+)
Diodos
positivos
Consumidores
Bateria
Enrolamentos
do estator
 V (+)
N
D- B+
IW = IU + IV
+ U V W
-
U = pos.
W = pos.
 V = neg.
ângulo 1500
Em um sistema “estrela” equilibrado, a tensão no ponto neutro (junção entre as 3 bobinas) é 
nula, isto é, se ligarmos uma carga entre este ponto e a massa não haverá fl uxo de corrente.
U VW
In R
In = 0
Vn = 0
Podemos concluir que nesse caso IW + IU + IV = 0. Na prática, porém, as correntes não estão 
em perfeito equilíbrio, devido a diferenças construtivas entre bobinas e ao posicionamento impre-
ciso das mesmas, podendo levar a pequenas fugas de corrente pelo ponto neutro.
Esse problema é acentuado em altas rotações, diminuindo a efi ciência do alternador. Alguns al-
ternadores utilizam diodos de ponto neutro, que retifi cam essa corrente de desequilíbrio, aprovei-
tando-a para o circuito de recarga da bateria e para a alimentação dos consumidores.
IU
Iv
In
Iw
B +
IU + Iw + Iv + In = 0
Dessa maneira se consegue um ganho de 10 a 15% na potência do alternador em altas rota-
ções.
137
Fundamentos de eletroeletrônica
Circuito de excitação
Quando o alternador está em funcionamento, a própria tensão gerada no estator é utilizada 
para excitar o campo do rotor. Veja o sentido da corrente de excitação.
Resistor (R)
Lâmpada
indicadora de carga
Bateria
+
-
B+
Diodos de
excitação
D+
R2 R5
R1
TR2Z2
C1R3
TR1
Regulador
de tensão
DF
Campo (rotor)
Estator
Diodos
retificadores
D4 D5 D6
D1 D2 D3
Comutador
de ignição
R4
D3
D1
A tensão alternada trifásica é retifi cada pelos diodos de excitação e a corrente que surge passa 
pela bobina de campo do rotor, terminal DF do regulador, transistor TR1 e daí até a massa. Para 
fechar o circuito, essa corrente de excitação retorna ao estator passando pelos diodos retifi cado-
res negativos (D4, D5 e D6). A tensão retifi cada também alimenta o regulador de tensão, através 
do terminal D+, e servirá de referência para sua atuação.
Logo que o gerador começa a gerar, a lâmpada indicadora de carga se apaga, pois fi ca subme-
tida à mesma tensão em ambos os terminais, não havendo diferença de potencial entre eles.
B + ( 14V )≅
D ( 14V )+
Lâmpada
indicadora
de carga
≅
Agora, vejamos de que maneira é feita a regulagem da tensão de saída do alternador.
138
Fundamentos de eletroeletrônica
Regulador de tensão
O campo magnético do rotor, que corta as espiras do estator, varia muito devido às alterações 
constantes na rotação do motor. Assim, as tensões induzidas nas bobinas do estator também 
tendem a variar de amplitude.
O regulador de tensão, que normalmente é um circuito integrado, tem a fi nalidade de corrigir 
estas variações, mantendo constante a tensão na saída do alternador, independente das solicita-
ções dos consumidores elétricos e das alterações na rotação do motor. As etapas de atuação do 
regulador são as seguintes:
• A tensão na linha D+ aumenta quando o rotor do alternador gira mais rápido, elevando as 
tensões nos resistores R2 em paralelo com R5 e R3.
R z
R 3
D +
V z
B - E
Junção
V z +
V B
E
139
Fundamentos de eletroeletrônica
• Quando a tensão em R3 atingir o valor de tensão zener (Vz) mais a queda de tensão da 
junção base-emissor (VBE) do transistor TR2, o diodo zener Z2 passa a conduzir simultaneamente 
aotransistor TR2, causando o corte de TR1.
• A passagem de corrente na bobina de campo do rotor cessa com o corte de TR1, fazendo 
diminuir a tensão gerada noalternador e, conseqüentemente, a tensão em D+.
• Assim a tensão em R3 diminui, levando ao corte o diodo zener Z2, que corta TR2. Nesse 
momento, TR1 volta a conduzir levando novamente alimentação à bobina do rotor.
Resistor (R)
Lâmpada
indicadora de carga
Bateria
+
-
B+
Diodos de
excitação
D+
R2 R5
R1
TR2Z2
D1
C1R3
TR1
Regulador
de tensão
DF
Campo (rotor)
Estator
Diodos
retificadores
D4 D5 D6
D1 D2 D3
Comutador
de ignição
R4
D3
Na prática não percebemos nenhuma variação na tensão de saída, independente da rotação, 
pois o regulador faz o controle rapidamente. Alguns outros componentes complementam o circui-
to interno do alternador. São eles: 
• Capacitor C1 - retarda variações bruscas de tensão em R3;
140
Fundamentos de eletroeletrônica
• Resistor R4 - evita excesso de corrente em TR1 quando em altas temperaturas;
• Diodo D3 - elimina efeitos da força contra-eletromotriz gerada na bobina de campo quando 
ocorre o corte de corrente de excitação;
• Resistor R2 - é um resistor térmico, ou termistor, e varia a tensão regulada em função da tem-
peratura. Permite obter a tensão ideal para a recarga da bateria.
Vejamos agora como funciona o sistema de alimentação principal.
141
Fundamentos de eletroeletrônica
Sistema de alimentação principal
O sistema de alimentação principal é o sistema responsável pela distribuição de energia para os 
sistemas eletroeletrônicos do automóvel. Este sistema é formado por:
• Bateria
• Alternador
• Motor de Partida
• Comutador de Ignição
• Caixa de fusíveis e relés
• Chicotes elétricos
A fi gura a seguir mostra o esquema elétrico do sistema de alimentação principal do FIAT UNO.
 
V
0.
6
V
0.
61
V0.01
CAIXA DE BORNES
DE DERIVAÇÃO
G56
G5
V
5.
2
V
5.
2
B1
COMUTADOR DE IGNIÇÃO
A1
BATERIA 000
P
0.
61
V
0.
01
023
G133b
A
C
0.1
A
C
0.1
A
C
0.1
A3
B
V
5.
2
V
0.
4
G383
B
V
5.
2
B
V
5.
2
G133b
V
0.
01
V0.61
B
V
5.
2
B
V
5.
2
A11
B
V
5.
2
CAIXA
DE FUSÍVEIS
MASSA
INJEÇÃO
INJEÇÃO
VÃO MOTOR
INSTRUMENTOS
QUADRO DE
CONEXÂO
ALTERNADOR COM REGULADOR
ELETRÔNICO INCORPORADO
CONEXÂO INJEÇÃO
VÃO MOTOR
CONEXÂO INJEÇÃO
BATERIA
MOTOR DE
PARTIDA
-+
M
30A
F
4
D+B+
REG.
0
3
+
A
4
5
/
51
0
5
+
B
T
NI A
/T
NI
PA
RK
ST
A
Z.
1
+30
+50
142
Fundamentos de eletroeletrônica
É do sistema de alimentação principal que deriva a alimentação dos demais sistemas e a ele está 
associada a função de partida de motor.
Entender o funcionamento de cada componente que o compõe e conhecer a maneira de testá-los 
é de vital importância para o trabalho de manutenção no sistema eletroeletrônico do veículo. 
Fusíveis e relés
Os fusíveis e relés são dispositivos muito comuns de serem encontrados nos sistemas elétricos. Na 
maioria dos veículos eles estão alojados em duas centrais elétricas: a CPL (Central da Plancia) e 
a CVM (Central Vão Motor). 
 
 
Os Fusíveis são os dispositivos de segurança dos sistemas elétricos.
Em caso de sobrecarga ou curto-circuito, os fusíveis são os primeiros a se romper, protegendo os 
chicotes elétricos e evitando maiores danos.
Eles possuem, estampados em seu corpo, o valor da corrente máxima suportada. Assim que a 
corrente superar este limite, o fusível se rompe. Também é possível identifi car a corrente máxima 
de um fusível pela sua cor.
Atenção: Um fusível só pode ser substituído por outro de mesma especifi cação.
Se substituirmos um fusível por outro de capacidade maior estamos colocando em risco a segu-
rança dos ocupantes do veículo.
Sempre que um fusível rompido for encontrado, é muito importante diagnosticar a causa do 
problema.
Como já foi visto na apostila, os relés são dispositivos eletromagnéticos que são utilizados para 
controlar o funcionamento de dispositivos ou sistemas de alta potência por meio de baixas cor-
rentes de comando.
É muito importante observarmos o limite de capacidade de corrente de um relé. Este valor deter-
mina qual é o valor máximo de corrente que um rela suporta sem que sejam causados danos a 
ele.
143
Fundamentos de eletroeletrônica
Chicotes elétricos
Os chicotes elétricos são componentes muito importantes no sistema eletroeletrônico do automó-
vel.
A sua função é conectar os componentes que compõem os diversos sistema eletroeletrônicos do 
automóvel, como o sistema de alimentação principal, o sistema de iluminação, o sistema eletrôni-
co do motor etc.
Os principais componentes dos chicotes são:
Cabos elétricos
Os cabos são os condutores dos circuitos elétricos. A área de sua seção transversal varia em 
função da corrente elétrica ele conduz. Por isto encontramos cabos de diferentes espessuras em 
um mesmo chicote.
São revestidos de material isolante de pvc com cores diferentes. É pela cor, bitola ou localização 
do terminal no conector que é possível identifi car um cabo no chicote elétrico.
Conectores:
Os conectores possuem a função de alojar os terminais elétricos dos cabos que compõem o 
chicote e de conectar o chicote a outro chicote ou a um componente.
Podem ter selos de borracha cuja função é proteger os terminais elétricos de água e poeira.
Guarnições:
São componentes cuja função é proteger o chicote elétrico. São instaladas normalmente em pon-
tos do chicote que passam por furos na carroceria do veículo, evitando que os cabos entrem em 
contato direto com as chapas de aço. Além disso, fazem a vedação contra água e poeira.
Tubos de proteção:
Os tubos de proteção são utilizados nos pontos dos chicotes que fi cam fora do habitáculo. Ser-
vem principalmente para proteger os condutores do calor gerado por partes quentes do automó-
vel.
Os principais chicotes elétricos de um automóvel são:
Chicote anterior
É o chicote responsável pela conexão 
dos componentes que estão localizados 
na parte dianteira do veículo, como 
faróis, buzinas, limpadores dos vidros 
etc.
144
Fundamentos de eletroeletrônica
 Chicote Posterior
 É o chicote responsável pela conexão dos 
componentes que estão localizados na parte 
traseira do veículo, como as lanternas, de-
sembaçador do vidro traseiro, limpador do 
vidro traseiro etc.
É no chicote posterior que as portas dos 
veículos estão conectadas.
Chicote da plancia
Assim como os outros chicotes, o chicote da plancia possui a função de conectar os componentes 
que estão localizados próximos a ele. No caso do chicote da plancia, estes componentes são os 
grupos de interruptores da plancia, o quadro de instrumentos, o rádio etc.
Além disto, normalmente é por meio de 
conectores do chicote da plancia que o 
chicote anterior e o chicote posterior se 
unem. Por isto, o chicote da plancia é 
chamado também de chicote principal.
Chicotes das portas
 Os chicotes da portas possuem a função 
de conectar os componentes que estão 
instalados nas portas do veículo, como o 
mecanismo do vidro elétrico, o mecanismo 
de travamento da porta, o mecanismo do es-
pelho retrovisor, os interruptores de comando 
dos vidros etc.
Chicote do motor
Possui a função de interligar os componentes 
eletroeletrônicos do motor, como os sensores 
do sistema de gerenciamento eletrônico do 
motor, os injetores de combustível etc.
 
145
Fundamentos de eletroeletrônica
Demais chicotes
Além destes chicotes elétricos é bastante comum encontrarmos em nossos veículos chicotes meno-
res e com funções específi cas. Como exemplo, podemos citar:
• Chicote do teto solar Skydome® ou Sky Window®;
• Chicote do motor de partida e alternador;
• Chicote do sistema Connect;
• Chicote do sensor de chuva/crepuscular e do retrovisor eletrocrômico, etc. 
Pontos de massa
Os pontos de massa são os pontos de conexão dos componentes eletroeletrônicos do veículo 
com a carroceria do veículo. Esta, por sua vez, está conectada ao pólo negativo da bateria. 
Como o grupo motopropulsor também está conectado ao pólo negativo da bateria, é comum 
encontrarmos pontos de massa no motor e na transmissão.
A fi gura abaixo mostra a localização dos pontos de massa do Idea:
 
 
Esperamosque você tenha aperfeiçoado seus conhecimentos nos assuntos abordados neste 
módulo.
Até a próxima! 
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Fundamentos de eletroeletrônica
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