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Telégrafo e Campainha Elétrica

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br 
 

Telégrafo

Apresentação
Alguém, sem dúvida, logo enxergou a vantagem do eletroímã (experimento 02_096) sobre os ímãs permanentes e, um dos primeiros dispositivos que se utilizou dele foi o telégrafo. O inventor do telégrafo foi Samuel F. B. Morse.

O telegrafo é um circuito que contém uma ou mais pilhas, uma chave interruptora e um eletroímã. Acompanhe, pela ilustração a seguir, a descrição e funcionamento de um telégrafo simples.


A lâmina D é atraída cada vez que se aperta a lâ-
mina G contra o prego F (G + F = interruptor).   
  

Ao apertar o interruptor G (feito de uma tira de lata dobrada) a lâmina encosta no prego F fechando o circuito elétrico constituído pelas pilhas (A), fio de cobre esmaltado (B), eletroímã (C) e interruptor (G + F). Ao fazer isto, o prego do eletroímã (C) magnetiza-se e atrai a lâmina (D); ela bate no eletroímã e faz um barulhinho, um “clique”. Ao soltar o interruptor, abre-se o circuito, o prego perde o magnetismo e solta a lâmina (D). Um  “clique” rápido identifica um ponto (.), um “clique” em tempo mais prolongado identifica um traço (-).Apertando e soltando com rapidez e tempo adequado o interruptor (que no telégrafo passa a denominar-se manipulador) podemos enviar uma mensagem “codificada” --- é o famoso código Morse, organizado pela combinação de pontos e traços.


Construindo o telégrafo

Objetivo
Familiarizar-se com os componentes elétricos, esquematizar e montar um circuito elétrico simples, reconhecer o efeito magnético das correntes (eletroímã).

Material
Base de madeira de (20 x 15) cm, porta-pilhas para duas ou quatro pilhas, pilhas de lanterna, cabinho flexível 22 para as ligações, prego grande, tiras de lata, tachinhas e fio de cobre 26 esmaltado (cerca de 1m).
Nota: O mesmo material será utilizado para a próxima experiência (campainha elétrica).

Montagem

Detalhes
Cerca de 50 voltas de fio de cobre esmaltado número 26 sobre o prego (C) serão suficientes. A princípio, quantas mais voltas são dadas, mais intenso será o magnetismo adquirido pelo prego. A lâmina D deve ser ajustada para bater no eletroímã C ao ser acionado o interruptor (G + F).

Procedimento

1. Efetue a montagem indicada de modo que cada elemento colocado fique bem firme em seu lugar. Pode-se usar de pequenos parafusos para madeira para fixar as lâminas de lata em lugar das tachinhas; parafusos em lugar de pregos é sempre mais recomendável!. O próprio prego grande C e o prego menor E podem ser substituídos, com vantagens, por parafusos para madeira.

2. Anote as dificuldades que você realmente encontrou para a montagem desse dispositivo.

3. Note a atração da lâmina de lata (D) contra o prego (C) ao ser acionado o interruptor geral (G+F). Aperte e solte esse interruptor compassadamente e observe como são produzidos os pontos e traços no código Morse.
(Professor: Peça aos alunos que tragam para a próxima aula a palavra "Telégrafo" escrita em código Morse.)

Variante para montagem
Basicamente, com o mesmo tipo de material, sugerimos a seguinte variante para se montar um modelo de telégrafo:

Como se observa, utilizamos uma base de madeira, duas lâminas de lata (uma sobre o eletroímã, a que produzirá os “cliques”, outra servindo como manipulador), prego grande (para o eletroímã), fio de cobre esmaltado e preguinhos de fixação. Os dois fios que saem da montagem devem ser ligados aos terminais de duas pilhas associadas em série. 


Campainha elétrica

Objetivo
Evidenciar o efeito magnético das correntes, construir um eletroímã e destacar uma aplicação prática deste efeito.

Material
Essencialmente é o mesmo material utilizado para a construção do telégrafo.

Destaque
Imediatamente alguém percebeu que, se a lâmina (D) do telégrafo fizesse também a função de interruptor, o dispositivo ficaria ligando e desligando-se automaticamente. E assim nasceu a campainha elétrica!
Siga o comportamento de uma campainha de demonstração para Feira de Ciências na ilustração a seguir.


Ao apertarmos G contra F, a lâmina D começa a vibrar.

Apertamos G (interruptor geral), o prego, sob a ação da corrente elétrica no eletroímã C, fica magnetizado atraindo a lâmina D; esta enverga e desencosta do prego curvado E, abrindo o circuito elétrico (funcionou como interruptor). Ao abrir o circuito, a lâmina D retorna á sua posição normal e encosta no prego curvado E. Tudo começa de novo. Este movimento de vai e vem da lâmina D é muito rápido e provoca ondas sonoras no ar que, ao atingir nosso ouvido estimula-nos o som da campainha.

Compare o circuito da campainha elétrica com o do telégrafo; observe as mínimas diferenças:

Montagem da Campainha Elétrica

1. Prepare o eletroímã, enrolando cerca de 50 voltas do fio de cobre esmaltado ao longo do prego grande ou parafuso para madeira. Se for utilizado um parafuso para ferro, com porca e contra-porca, vai ficar mais fácil fixar o eletroímã na sua base de madeira.

2. Recorte a folha de lata (que pode ser tirada de uma lata de óleo vazia) em duas tiras de 1,5cm de largura. Uma delas (G) será o interruptor geral (botão da campainha) e a outra (D) será a lâmina vibrante. Fixe-as com tachinhas ou pequenos parafusos para madeira, na base da montagem.

3. Bata o outro prego grande (E) na base de madeira e, a seguir, encurve-o, com um alicate, até que encoste na lâmina vibrante.

4. Fixe o porta-pilhas e faça as ligações necessárias.

Comentários
Se você já montou o seu telégrafo, será bem fácil convertê-lo em uma campainha elétrica. Essencialmente basta acrescentar um prego encurvado (E). Aquele fio que ia direto do eletroímã para o interruptor feito de lâmina de lata deverá ser cortado. Uma ponta deste corte deverá ser ligado á lâmina vibrante (D) e a outra ponta no prego extra (E). O que era no telégrafo o manipulador (G,F), agora passa a ser o “botão da campainha”. As pilhas ficarão melhor acomodadas e fixas se você utilizar um porta-pilhas.

O único ajuste para que a campainha funcione é a distância entre o eletroímã e a lâmina vibrante.

O efeito magnético da corrente elétrica é fenômeno fundamental para o funcionamento dos motores elétricos. Tivemos a oportunidade de construir alguns modelos bem simples e os apresentamos na Sala 22.


Eis uma campainha elétrica 'mais elaborada'. Você é capaz de explicar todas suas partes e funcionamento?


 

 


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