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01 Componentes Passivos Básicos

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🧲 Área 1: Componentes Passivos Básicos e Eletromagnetismo

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🧭 Visão Geral da Área

Os componentes passivos constituem mais de 80% da contagem de componentes em qualquer placa de circuito impresso (PCB) moderna de eletrônica analógica, digital e de potência. Eles não introduzem ganho líquido de energia no circuito, mas são responsáveis por:

  1. Limitação de Corrente e Divisão de Potencial: Controle ôhmico de fluxo de elétrons e polarização ().
  2. Armazenamento Eletrostático de Carga: Suporte de tensão transitória, desacoplamento de alta frequência e filtragem de ondulação (ripple) ().
  3. Armazenamento Eletromagnético de Energia: Filtragem de harmônicos, oposição à taxa de variação de corrente () e supressão de interferência eletromagnética (EMI) ().
  4. Proteção Contra Transientes e Condições Anormais: Supressão de picos de sobretensão e limitação de surtos de corrente de energização (inrush).

📋 Sumário de Componentes da Área 1

ComponenteConstrução FísicaFunção PrimáriaGrandezas Críticas de DatasheetDiagrama Técnico
Resistor de Filme de Carbono e Filme MetálicoFilme resistivo espiralado a laser sobre corpo de cerâmica aluminaLimitação de corrente, divisão de tensão, polarização, Tolerância, Potência (), , TCR, Ruído Johnson🖼️ Prancha
Resistor de Fio e Potência CerâmicoEnrolamento de Nicromo (NiCr) sob cimento refratário ou corpo de alumínioDissipação contínua de alta potência e frenagem, , Tensão de pulso, (Ayrton-Perry)🖼️ Prancha
Varistor de Óxido Metálico (MOV)Disco cerâmico sinterizado de grãos de ZnO e barreiras SchottkySupressão de transitórios de sobretensão e clampingTensão @ 1mA, , Corrente de surto , Energia ()🖼️ Prancha
Termistores NTC e PTCCerâmica semicondutora de óxidos de transição / Titanato de bárioLimitação de inrush (NTC), proteção térmica e PolySwitch (PTC), Coeficiente , Temp. Curie , Corrente de disparo 🖼️ Prancha
Capacitor Cerâmico (Disco e MLCC)Camadas dielétricas monolíticas intercaladas com eletrodos de Ni/AgDesacoplamento de Vcc, filtros RF e temporização, Classe (C0G vs. X7R), Efeito DC-bias, Tensão nominal, ESR🖼️ Prancha
Capacitor Eletrolítico de AlumínioFolha de alumínio oxidada () e eletrólito condutorFiltragem de retificação e barramento CC de fontes, Tensão , Ripple , ESR, Vida útil (Arrhenius)🖼️ Prancha
Capacitor de Filme Metalizado (Poliéster e Polipropileno MKP)Filme polimérico metalizado com autorregeneração (self-healing)Filtros de linha EMI (Classes X1/X2 e Y1/Y2), circuitos snubber, Classe IEC 60384-14, , Fator de perdas 🖼️ Prancha
Capacitor de TântaloPastilha porosa sinterizada de pó de tântalo com ou polímeroAlta capacitância volumétrica para filtragem rápida, ESR, Tensão , Derating estrito de 50%, Corrente de surto🖼️ Prancha
Indutor de Potência e Bobina com Núcleo de FerriteEspiras de cobre em núcleo de ferrite com entreferro (air gap)Armazenamento de energia magnética em Buck/BoostIndutância , Corrente de saturação , Corrente térmica , DCR🖼️ Prancha
Choque de Modo Comum (Common-Mode Choke)Toroide ferromagnético com dois enrolamentos idênticos acopladosAtenuação seletiva de ruídos EMI de modo comum em linhas CA/CCIndutância , Corrente de linha , Rigidez dielétrica 🖼️ Prancha

📐 Mapa de Fórmulas e Relações Fundamentais

graph TD
    subgraph "Resistores (Ohm & Joule)"
        R1["V = R · I"]
        R2["P = I² · R = V² / R"]
        R3["R(T) = R₀ · [1 + α·(T - T₀)]"]
    end
    subgraph "Capacitores (Maxwell & Arrhenius)"
        C1["i(t) = C · dv/dt"]
        C2["W_e = ½ · C · V²"]
        C3["Life = L₀ · 2^((T_max - T_op)/10)"]
    end
    subgraph "Indutores (Faraday-Lenz & Hopkinson)"
        L1["v(t) = L · di/dt"]
        L2["W_m = ½ · L · I²"]
        L3["B_max = (L · I_peak) / (N · A_e) ≤ B_sat"]
    end

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