domingo, 20 de outubro de 2013

Eletrônica

Por Júlio César Pereira
O que é Eletrônica?
É a ciência que estuda a forma de controlar a energia elétrica por meios elétricos nos quais os elétrons tem papel fundamental.
Aprofundando um pouco mais, Eletrônica é o ramo da ciência que estuda o uso de circuitos formados por componentes elétricos e eletrônicos, com  o objetivo principal de representar, armazenar, transmitir ou processar informações, além do controle de processos e servo mecanismos.
História 
Tudo começou com as primeiras observações feitas por Thales de Mileto por volta de 600 a.C.  Ele observou que o âmbar atritado a pele de um animal era capaz de atrais alguns pedaços de palha.
Praticamente 2000 anos depois Willian Gilbert descobriu que outros corpos quando atritados se comportavam como o âmbar. Gilbert então introduziu termos como “eletrizado”, “eletrização”, e “eletricidade” nomes derivados da palavra grega para âmbar: Elektron.
No século XVIII Du Fay lançou a teoria dos dois fluídos que dizia que havia dois tipos de eletricidade: a eletricidade vítrea e a eletricidade resinosa. Corpos com mesmo tipo de eletricidade se repelem e com eletricidade diferente se atraem.
No mesmo século Benjamim Franklin teorizou que havia apenas um fluido elétrico. Um material quando atritado a outro perdia parte desse fluido para o outro corpo. Quem recebia fluido ficava positivamente carregado e quem perdia fluido ficava negativamente carregado.
No século XIX ocorreram as grandes evoluções na área de eletricidade e eletromagnetismo. Os experimentos de Faraday e Maxwell na área de eletromagnetismo.  A descoberta do elétron, a invenção do telefone, as primeiras transmissões de rádio.
Curiosidade: O padre brasileiro Roberto Landell iniciou experiências com telefone sem fio na região de Campinas-SP utilizando a luz como portadora. O Padre Landell também realizou duas transmissões sem fio. Foi considerado maluco, feiticeiro e bruxo na época. Buscou apoio no governo para realização de suas experiências em navios brasileiros, mas não foi bem sucedido. Coube então ao italiano Marconi realizar as primeiras comunicações sem fio através do Atlântico.
Em 1904 é nos apresentada a Válvula de Flemming que permitiria a execução de muitas tarefas que estavam sendo descobertas na época.


A válvula era composta de duas placas e um filamento colocados dentro de uma cápsula de vidro em vácuo. O Filamento aquece a placa polarizada negativamente, catodo, gerando um fluxo de elétrons para a placa polarizada positivamente, catodo, gerando uma corrente elétrica. Invertendo a polarização das placas o fluxo de elétrons cessava. A Válvula diodo como ficou conhecida foi o primeiro dispositivo a conduzir corrente elétrica em um único sentido.
Quatro anos mais tarde, De Forest acrescentou uma placa entre o catodo e o anodo para exercer controle sobre o fluxo de elétrons criando a possibilidade de amplificação de sinais elétricos.  Surge então a válvula Triodo ou Audion. A válvula de Flemming e a válvula Triodo foram usados até meados da década de 1980.
Em 1947 Walter Brattain, John Bardeen e Willian Shockley criaram o transistor.  Eles ganharam o Prêmio Nobel em 1956.
Com a criação dos transistores começa o período da miniaturização da eletrônica. Com corpo muito menor que o de uma válvula e sem a necessidade de aquecimento para o funcionamento pleno, permitiu que os equipamentos fossem ficando cada vez menores.
Após os transistores surgem os primeiros circuitos integrados (CI) que continha um circuitos com vários componentes encapsulados dentro de um mesmo corpo.
Vieram então os primeiros microchips e os CIs programáveis (microprocessadores), que permitiram o desenvolvimento de vários equipamentos que utilizamos hoje como por exemplo, calculadoras, computadores e posteriormente os tablets e smartphones modernos.
Curiosidade: Em 1960 um microchip tinha 4 transistores.
Em 1970 um microchip de mesmo tamanho tinha 1000 transistores.
Em 2002 chegávamos à casa dos 100 milhões de transistores em um microprocessador

Em 2013 estamos na casa dos 4  bilhões (na minha pesquisa)  de transistores em um único microprocessador. Cada transistor tem 60 nanômetros. São menores que o vírus da gripe que não é visível a olho nu.

Abaixo segue imagem do primeiro microchip comercial produzido pela INTEL batizado de 4004.  Foi lançado em 1971, com capacidade de processamento de 4 bits e pouco mais de 2000 transistores. 

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