Quando começamos a estudar eletrônica, alguns termos aparecem o tempo inteiro: Volt, Ampère, Watt, corrente contínua e corrente alternada.

Eles parecem complicados no começo, mas os conceitos básicos são relativamente simples.

O que é Volt?

O Volt (V) representa a tensão elétrica.

Uma forma simples de imaginar isso é pensar em água dentro de um encanamento.

A tensão seria equivalente à pressão da água.

Quanto maior a tensão, maior é a “força” disponível para empurrar cargas elétricas pelo circuito.

Exemplos comuns

• USB: 5 V
• ESP32: normalmente 3,3 V
• Arduino Uno: normalmente 5 V
• Fonte de PC: possui linhas de 3,3 V, 5 V e 12 V
• Tomada residencial no Brasil: normalmente 127 V ou 220 V

É importante respeitar a tensão suportada pelo equipamento. Aplicar uma tensão muito maior do que a especificada pode destruir um componente.

O que é Ampère?

O Ampère (A) representa a corrente elétrica.

Continuando a comparação com água:

• Volts representam a pressão.
• Ampères representam a quantidade de água passando pelo cano.

Também é muito comum encontrarmos valores em miliampères (mA).

1 A = 1000 mA

Portanto:

100 mA  = 0,1 A
500 mA  = 0,5 A
2000 mA = 2 A

Uma fonte capaz de fornecer 5 A não força obrigatoriamente 5 A no equipamento.

Se um circuito precisa apenas de 500 mA, ele normalmente consumirá aproximadamente esses 500 mA.

Por isso, uma fonte de:

5 V / 10 A

pode alimentar um equipamento que precisa de:

5 V / 1 A

desde que a tensão seja correta.

A capacidade maior de corrente apenas significa que a fonte pode fornecer mais corrente caso seja necessário.

O que é Watt?

O Watt (W) representa a potência elétrica.

Em circuitos simples de corrente contínua, podemos calcular a potência multiplicando a tensão pela corrente:

W = V × A

Por exemplo:

5 V × 2 A = 10 W

Portanto, um dispositivo operando em 5 V e consumindo 2 A utiliza aproximadamente 10 watts.

Outro exemplo:

12 V × 5 A = 60 W

Temos então uma potência de 60 W.

Forma fácil de lembrar

Corrente Contínua e Corrente Alternada

Outra diferença fundamental na eletrônica é entre corrente contínua (DC) e corrente alternada (AC).

As siglas vêm do inglês:

• DC = Direct Current
• AC = Alternating Current

Em português:

• DC = Corrente Contínua
• AC = Corrente Alternada

O que é Corrente Contínua?

Na corrente contínua, a polaridade permanece definida e a corrente circula normalmente em uma única direção.

É o tipo de alimentação encontrado em:

• pilhas;
• baterias;
• power banks;
• Arduino;
• ESP32;
• USB;
• fontes de bancada;
• saída de fontes de computador.

Uma bateria pode possuir, por exemplo:

+9 V
GND

Existe, portanto, um terminal positivo e um terminal negativo.

Grande parte da eletrônica digital funciona com corrente contínua.

O que é Corrente Alternada?

Na corrente alternada, a tensão muda de polaridade periodicamente.

É o tipo de eletricidade fornecido pelas tomadas residenciais.

No Brasil, a rede elétrica utiliza normalmente uma frequência de:

60 Hz

Isso significa que a forma de onda elétrica completa 60 ciclos por segundo.

Diferente de uma bateria, a tensão da tomada não possui simplesmente um positivo fixo e um negativo fixo.

Em uma rede AC residencial encontramos normalmente condutores como:

• fase;
• neutro;
• terra.

Esses termos não devem ser confundidos diretamente com o positivo e negativo de uma bateria.

O que significa Hz?

Hertz (Hz) é uma unidade de frequência.

Ela representa quantas vezes um fenômeno periódico acontece por segundo.

Por exemplo:

1 Hz    = 1 ciclo por segundo
60 Hz   = 60 ciclos por segundo
1000 Hz = 1000 ciclos por segundo

A rede elétrica brasileira opera normalmente em 60 Hz.

A frequência também aparece em muitas outras áreas da eletrônica, como:

• sinais de áudio;
• PWM;
• rádios;
• Wi-Fi;
• processadores;
• comunicação entre dispositivos.

AC e DC possuem símbolos diferentes

Em equipamentos eletrônicos normalmente encontramos símbolos indicando o tipo de corrente.

Corrente contínua

Costuma aparecer como:

DC ⎓

Corrente alternada

Costuma aparecer como:

AC ~

Por isso, um multímetro possui modos diferentes para medir tensão AC e DC.

Por exemplo:

V⎓ = tensão contínua
V~ = tensão alternada

Selecionar o modo correto é importante para obter uma medição correta.

O que uma fonte de alimentação faz?

Uma fonte de alimentação geralmente recebe a corrente alternada da tomada e transforma essa energia em corrente contínua adequada para equipamentos eletrônicos.

Uma fonte de PC, por exemplo, recebe:

127 V AC

ou:

220 V AC

e converte essa energia para tensões contínuas como:

12 V DC
5 V DC
3,3 V DC

É por isso que os componentes do computador não recebem diretamente os 127 V ou 220 V da tomada.

A fonte realiza a conversão.

O carregador do celular também faz isso

Um carregador USB funciona seguindo uma ideia semelhante.

Ele recebe, por exemplo:

127/220 V AC

da tomada e fornece algo como:

5 V DC

para o celular.

Carregadores modernos podem fornecer outras tensões usando protocolos de carregamento rápido, como:

• 5 V
• 9 V
• 12 V
• 15 V
• 20 V

Isso depende do carregador e do dispositivo conectado.

O que é polaridade?

Em circuitos de corrente contínua existe normalmente uma polaridade definida.

Temos:

Positivo (+)
Negativo (-)

Ou, em muitos circuitos:

VCC
GND

Alguns componentes não funcionam corretamente se forem conectados ao contrário.

Um LED, por exemplo, possui polaridade.

Normalmente temos:

Ânodo   = positivo
Cátodo  = negativo

Baterias também possuem polaridade.

Por isso, é importante observar o positivo e negativo antes de conectar componentes.

GND significa negativo?

Não necessariamente.

GND significa Ground, ou terra/referência elétrica do circuito.

Em muitos circuitos simples alimentados por bateria, o GND é conectado ao terminal negativo da fonte.

Por isso, na prática, frequentemente vemos algo como:

+5 V
GND

Mas conceitualmente GND representa principalmente o ponto de referência de tensão do circuito.

Quando dizemos:

5 V

normalmente queremos dizer:

5 V em relação ao GND

Então o que significa uma fonte de PC de 650 W?

Quando uma fonte de computador possui potência nominal de 650 W, significa que ela foi projetada para fornecer até aproximadamente 650 watts de potência total, respeitando os limites especificados pelo fabricante.

Isso não significa que o computador consome 650 W o tempo inteiro.

Se o computador estiver usando apenas:

200 W

a fonte fornecerá aproximadamente a potência necessária naquele momento.

Os 650 W representam a capacidade máxima nominal da fonte, e não um consumo constante.

As tensões de uma fonte ATX

Uma fonte ATX possui várias linhas de tensão.

As principais são:

• +12 V
• +5 V
• +3,3 V
• 5VSB
• -12 V

Linha +12 V

Atualmente é a linha mais importante de uma fonte de PC.

Ela alimenta principalmente componentes de maior potência, como:

• processador;
• placa de vídeo;
• ventoinhas;
• bombas de water cooler;
• motores de HDs.

Imagine uma fonte cuja linha de 12 V suporte até 50 A:

12 V × 50 A = 600 W

Isso representa até aproximadamente 600 W disponíveis nessa linha, respeitando os limites definidos pelo fabricante.

Linha +5 V

A linha de 5 V pode alimentar:

• portas USB;
• SSDs;
• HDDs;
• partes da placa-mãe;
• alguns periféricos.

É também uma tensão extremamente comum em projetos eletrônicos.

Linha +3,3 V

A linha de 3,3 V é utilizada principalmente por circuitos digitais.

Pode aparecer em:

• chips;
• memória;
• controladores;
• circuitos da placa-mãe.

O ESP32 também trabalha internamente principalmente com lógica de 3,3 V.

Linha 5VSB

Existe também a linha 5VSB, ou 5 Volts Standby.

Ela permanece disponível mesmo quando o computador está desligado pelo botão frontal, desde que a fonte continue conectada à rede elétrica e ligada.

Essa linha permite funções como:

• detectar o botão de ligar;
• determinados recursos de espera;
• funções de standby da placa-mãe.

Linha -12 V

Fontes ATX também possuem uma pequena linha de -12 V.

Essa tensão era mais importante em computadores antigos e atualmente possui uso bastante limitado.

Posso somar todas as linhas da fonte?

Não necessariamente.

Uma fonte pode indicar algo como:

+12 V: 50 A
+5 V:  20 A
+3,3 V: 20 A

Mas isso não significa que podemos simplesmente calcular a potência máxima de cada linha e somar tudo.

A fonte possui limites combinados de potência.

Esses limites aparecem na etiqueta da própria fonte.

Por isso, ao analisar uma fonte ATX, é importante observar não apenas os ampères de cada linha, mas também a potência máxima combinada indicada pelo fabricante.

O que é resistência?

Outro conceito fundamental é a resistência elétrica.

Ela representa a oposição à passagem da corrente elétrica.

Sua unidade é o Ohm, representado pelo símbolo:

Ω

Resistores são usados justamente para controlar correntes e tensões dentro dos circuitos.

Um exemplo muito comum é o LED.

Não devemos normalmente conectar um LED diretamente em uma fonte de alimentação porque uma corrente muito alta pode passar por ele.

Por isso utilizamos um resistor para limitar essa corrente.

Lei de Ohm

Tensão, corrente e resistência estão relacionadas pela famosa Lei de Ohm:

V = R × I

Onde:

V = tensão em volts
R = resistência em ohms
I = corrente em ampères

Também podemos reorganizar a fórmula:

I = V / R

ou:

R = V / I

Exemplo

Se tivermos:

V = 5 V
R = 1000 Ω

Podemos calcular:

I = V / R

I = 5 / 1000

I = 0,005 A

Convertendo para miliampères:

0,005 A = 5 mA

Portanto:

I = 5 mA

A Lei de Ohm é uma das fórmulas mais importantes para quem está começando em eletrônica.

E a eficiência da fonte?

Nenhuma fonte transforma 100% da energia retirada da tomada em energia útil.

Parte da energia é perdida principalmente na forma de calor.

Imagine um computador que esteja recebendo 300 W da fonte e que ela esteja operando com eficiência de 90%.

A energia retirada da tomada seria aproximadamente:

300 W ÷ 0,90 ≈ 333 W

Nesse exemplo:

Energia útil:      300 W
Energia da tomada: 333 W
Perdas:             33 W

Cerca de 33 W seriam perdidos durante a conversão.

É por isso que eficiência é uma característica importante em fontes de computador.

Certificações como 80 Plus existem justamente para classificar determinados níveis de eficiência.

Energia e potência não são a mesma coisa

Também é comum confundir Watt (W) com Watt-hora (Wh).

• Watt (W) representa potência.
• Watt-hora (Wh) representa uma quantidade de energia.

Por exemplo, um equipamento consumindo:

100 W

durante:

2 horas

consumiria:

100 W × 2 h = 200 Wh

Ou:

0,2 kWh

É justamente o kWh que aparece na conta de energia elétrica.

Resumo rápido

Uma forma simples de decorar:

Principais fórmulas

Potência elétrica

W = V × A

Lei de Ohm

V = R × I

I = V / R

R = V / I

Exemplos

5 V × 2 A = 10 W

12 V × 5 A = 60 W

12 V × 50 A = 600 W

Conclusão

Entender esses conceitos básicos já facilita bastante o estudo de:

• Arduino;
• ESP32;
• fontes de bancada;
• fontes ATX;
• baterias;
• sensores;
• motores;
• LEDs;
• circuitos eletrônicos em geral.

A partir daqui, conceitos como resistores, transistores, MOSFETs, capacitores, PWM e reguladores de tensão começam a fazer muito mais sentido.