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Eletroscópio eletrônico
(Detetor de cargas e campos
)

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

Objetivo
Montar um muito simples e eficiente detetor de cargas e campos elétricos.

Material
Clipe (conector) para bateria de 9V; bateria de 9V (a 'quadradinha'); LED; resistor de 1 megohm; MPF-102 (Transistor de Efeito de Campo - FET - canal N); solda; fio de cobre para a 'antena'.
Nota: O circuito dispensa ligação á terra; o resistor de 1 megohm é dispensável (ver texto).

Montagem

Esse circuito simples pode detetar os invisíveis campos eletrostáticos que cercam os objetos eletrizados. Ele age como um excelente eletroscópio eletrônico.

Os tradicionais eletroscópios de folhas trabalham com potenciais eletrostáticos na faixa de centenas ou mesmo milhares de volts. Este dispositivo eletrônico pode detetar potenciais da ordem de 1 volt. Sua sensibilidade, graças ao FET (transistor de efeito de campo), é extremamente alta. Ele é capaz de detetar a presença de altas concentrações de cargas á grandes distâncias. Sob condições de baixa umidade e com 'antena' de cerca 1/2 metro poderá detetar as cargas separadas durante a operação de pentear os cabelos á uma distância de 5 metros ou mais! 
Se um objeto de metal é levantado (mediante um fio isolante) de uma base isolante e a seguir encostado na 'antena', esse sensor poderá detetar se tal objeto apresenta potencial elétrico da ordem do volt.
Entre o FET e o LED indicamos na primeira ilustração a colocação de um 'fio terra' (ligado na fiação de terra de sua casa, na carcaça de seu PC ou mesmo numa janela. Em muitos casos (dependente dos componentes usados) esse fio terra é dispensável. Na segunda ilustração esse 'fio terra' não aparece, assim como o resistor de 1 megohm.

Advertências
Não conecte a bateria ao circuito até que você tenha, seguramente, a certeza que soldou tudo corretamente em seu devido lugar. É possível queimar o FET ou o LED se eles não estiverem corretamente conectados; tais componentes têm polaridade definidas. Não deixe os terminais do transistor tocarem-se durante a operação
¾ ocorrerá um breve lampejo do LED e ele se 'queimará'.
[nota: nunca ligue um LED diretamente numa bateria de 9V, a queima será imediata! Para tal conexão use, em série, um resistor de 1000 ohms para limitar a corrente drenada.]

Evite tocar a porta do FET. Minúsculas faíscas podem saltar de seu dedo para esse terminal de entrada, o que danificará interiormente o componente. Um resistor de 1 megohm ligado à porta do FET ajuda a protegê-lo de ser danificado por faíscas acidentais em seu terminal de entrada. O circuito, entretanto, trabalhará perfeitamente, mesmo na ausência desse resistor de proteção. Do mesmo modo, não toque a parte metálica do fio de 'antena' (que deve ser um fio encapado).

Para testar o circuito, basta atritar uma caneta ou um pente em seu cabelo e aproximá-lo do fio da antena. O LED deve apagar! Quando você afasta a caneta ou pente eletrizado o LED voltará a acender.

Se o circuito negar-se a funcionar, deveremos observar: a umidade ambiente; soldas mal feitas, polaridades invertidas de componentes (FET e LED). Atente para as ilustrações e confira todas as ligações antes de conectar a bateria e iniciar seus testes.
Inúmeras experiências de eletrostáticas podem ser levadas a cabo com esse 'pequeno notável'.



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