Nano, micro, kilo… O que são?

Em eletrônica, na maioria das vezes há diferenças enormes entre as medidas. Isto cria a necessidade de se ter algum meio de expressar estas diferenças entre as medidas de uma forma eficaz, em vez de conviver com sequências infindáveis de zeros. A forma encontrada é a de, utilizando um prefixo na unidade de medida, transformá-la de forma a se adaptar a necessidade do que está sendo medido no momento. Estes prefixos são comumente conhecidos como prefixos do Sistema Internacional de Unidades, ou SI. Este conceito já é bastante familiar, quando se trata de unidades de medida mais comuns, como por exemplo o grama, para medida de massa, e o metro, para medida de distância.

Tome por exemplo o grama. A unidade, sem nenhum prefixo, é útil para a medição de pequenas porções de matéria, como 2 g de ouro, ou um pãozinho francês de 50 g. Porém, torna-se pouco inconveniente para representação de porções de matéria com mais massa: por exemplo, ninguém chega em um armazém e pede ‘1000 g de feijão’. O que se faz é acrescentar o prefixo ‘kilo’, antes da unidade de medida ‘grama’, o que fica ‘1 kg de feijão’ (1 quilograma de feijão). O significado correto de ‘kilo’ é informar que a unidade de medida foi multiplicada por mil vezes.

1000 g = 1000 X 1 g = 1 kg

A mesma análise é válida para medidas de comprimento: a unidade de medida é o metro. Porém, para expressar distâncias que são da ordem de 1000 m, como a distância entre cidades, é empregado o prefixo ‘k’ antes da unidade de medida. Portanto não é dito que a cidade A está a 40000 m da cidade B. É muito mais prático dizer que estas cidades estão a 40 km uma da outra.

1000 m = 1000 X 1 m = 1 km

O mesmo conceito pode ser aplicado quando é necessário pesar algo com uma fração da unidade de medida. É comum ver em rótulos de remédio sua composição geralmente expressa em mg, isto é, miligramas. Por exemplo, determinado medicamento contém 6 mg de determinada substância. Este ‘m’ significa ‘mili’, o que equivale dizer que a unidade de medida for dividida por mil. Em vez de dizer que o medicamento contém 0,006 g de uma substância, facilita a escrita e interpretação dizer que contém 6 mg (6 miligramas). Para quem tem maior habilidade com matemática, também equivale dizer que a unidade de medida foi multiplicada por 0,001. O resultado é o mesmo, porém no final do artigo, com a demonstração de uma tabela para a conversão de medidas, facilitará muito se você pensar em multiplicação em vez de divisão.

0,001 g = 1 g /1000 = 0,001 X 1 g = 1 mg

Também é possível aplicar o prefixo ‘mili’ para medidas de comprimento, e isto é feito frequentemente. A menor graduação da escala de uma régua geralmente é o milímetro, que é a milésima parte do metro.

0,001 m = 1 m/1000 = 0,001 X 1 m = 1 mm

Aplicando o conceito à eletrônica, verifica-se que para determinadas unidades de medida é mais comum uma ou outra divisão. A tabela abaixo ilustra alguns tipos de grandezas, sua unidade de medida e seus prefixos mais comuns para montagens eletrônicas de baixa potência, como os pedais de efeito.

 

 

O construtor de pedais deve ter em mente que é necessário aprender estes prefixos e saber como converter de um para outro. Com o tempo e a prática, esta conversão acontece normalmente. Por exemplo, fica muito fácil entender que 500 g e ½ kg são sinônimos, pois o grama é uma unidade de medida que utilizamos diariamente. É importante aprender a fazer conversões entre os diferentes prefixos. Por exemplo, um capacitor de 820 pF equivale a quantos nF? Há vários programas na internet que podem auxiliar em muito a familiarização com estas conversões como, por exemplo, em https://jumk.de/calc/prefixos.shtml, ou https://www.translatorscafe.com/unit-converter/en/prefixes/15-14/micro-milli/.

Na tabela abaixo estão os prefixos mais utilizados em eletrônica. Para quem tiver curiosidade, pode pesquisar na internet por tabelas que possuem outros prefixos, como Giga, Tera, etc., porém, para utilização nos componentes dos projetos do site a tabela abaixo é o suficiente.

A visualização da coluna Valores alinhados facilita a familiarização da conversão das unidades de medida. Por exemplo, imagine a unidade como 12. Na tabela ela ficaria alinhada assim:

 

Imagine a conversão para kilo: mova a vírgula decimal até onde está o ‘1’ de unidade do kilo, e, a partir daí, leia até encontrar o 12 das unidades, o que dá 0,012. Isso vale dizer que 12 unidades de alguma coisa equivalem a 0,012 “kunidades” desta coisa. O mesmo é válido para a conversão para mili: mova a vírgula decimal para onde está o ‘1’ de unidade do ‘mili’, e obtenha o número resultante na linha de unidade, 12000. Portanto, 12 unidades de alguma coisa equivalem a 12000 “miliunidades” dessa coisa.

Outro exemplo: tenho um circuito que pede um capacitor cerâmico de 2,2 nF, porém na loja o vendedor informa que capacitores cerâmicos são vendidos em pF. Portanto, qual é o valor a pedir? Aplique os valores na tabela e você terá:

nano(n) 2,2

pico(p) 2.200

O que significa que um capacitor de 2,2nF equivale a um de 2.200pF. Este segundo exemplo também não trata de um problema prático. Os vendedores de componentes eletrônicos sabem como fazer a conversão dos valores dos componentes mentalmente. Ao pedir por um capacitor de 2,2 nF ele lhe traria naturalmente um de 2.200 pF. O problema prático que o construtor inexperiente pode encontrar é o de, ao chegar em casa com um pacote cheio de capacitores comprados para uma montagem, não conseguir identificar qual corresponde ao de 2,2 nF. Portanto, é aconselhável treinar por algum tempo até esclarecer estas questões de conversão dos prefixos.

Tente fazer as seguintes conversões:

a) 82nF –> μF

b) 1500Ω –> kΩ

c) 3M3Ω –> Ω

d) 4700pF –> nF

e) 100mA –> A

f) 1.300μV –> V

Respostas:

a) 0,082 μF

b) 1,5kΩ ou, no jargão da eletrônica 1k5Ω

c) 3M3Ω equivale a 3,3MΩ, portanto 3.300.000Ω

d) 4,7nF

e) 0,1 A

f) 0,0013 V

Considerações importantes

1. O prefixo para ‘micro’ é a letra grega ‘μ’. Porém é comum vermos em alguns circuitos eletrônicos a letra ‘u’. Isto ocorre somente em situações onde, por algum motivo, o software no qual o circuito eletrônico foi desenhado não permite a inclusão destes caracteres especiais. O Kicad é um exemplo de um destes programas.

2. É um jargão muito comum em eletrônica, a substituição da vírgula (,) pelo ponto(.). Portanto é comum encontrar listagens em que se encontra 6M8Ω em vez de 6,8MΩ. Ambas são notações válidas, porém você verá que é muito mais comum encontrar vendedores que falam em um resistor de “seis mega oito” (subentendendo que se trata de ohms), do que vendedores que falam “seis vírgula oito mega ohms”. No caso de quilohm, raramente alguém dirá ‘kilo’. Um resistor de 4k7Ω é, para a grande maioria dos vendedores, um resistor de “quatro ká sete”. O mesmo é válido para capacitores: um capacitor de 2,2nF geralmente é escrito como 2n2F. E, como o separador decimal em inglês é o ponto (.), e não a vírgula (,), é muito comum o vendedor referir-se a este capacitor como um de “dois ponto dois nano”. É importante deixar bem claro que estes jargões são mera curiosidade. Para comprar os componentes, uma lista de componentes bem redigida é mais que o suficiente.

3. O ‘mili’ é escrito com dois ‘eles’ (milli), mas, costumeiramente, na língua portuguesa, é escrito com um ‘ele’ apenas, como em ‘milivolt’, ‘miliampere’, etc. Nos textos do site será adotada a grafia ‘mili’.

4. Na língua portuguesa a grafia correta de ‘kilo’ é ‘quilo’.