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Gerando alta tensão
(Princípio dos transformadores)

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

Apresentação
Este circuito experimental simples gera uma alta tensão na faixa de 80 V a 250 V, a partir de pilhas comuns, conseguindo com isso acender uma lâmpada néon ou mesmo uma pequena fluorescente com baixo brilho. Trata-se de uma excelente demonstração do princípio de funcionamento de transformadores, servindo de base para um Trabalho Escolar e apresentação em Feira de Ciências.

Base do projeto
O princípio de funcionamento é o seguinte: um vibrador construído com lâminas de lata e um eletroímã (veremos descrição mais adiante) transforma a corrente contínua pura das pilhas em corrente contínua pulsante para a excitação do enrolamento de baixa tensão do transformador.

Obtemos então, por indução, uma tensão bem mais alta no outro enrolamento do transformador, capaz de acender uma lâmpada néon ou mesmo uma pequena lâmpada fluorescente.
A corrente obtida evidentemente é baixa, pois não podemos criar energia. Assim, quando aumentamos a tensão num circuito, a sua corrente cai na mesma proporção.

Montagem
Abaixo temos o aspecto da montagem:

No destaque em amarelo, nessa ilustração acima, temos em pormenores a montagem do vibrador, que é a parte crítica do projeto. Este vibrador é construído numa base de madeira, tendo duas lâminas de lata e um eletroímã enrolado num prego. Este eletroímã consiste em aproximadamente 500 voltas de fio fino (32 AWG) enroladas num prego ou parafuso de 2,5 cm. É um típico circuito de campainha elétrica para tensão contínua. Veja as posições das lâminas para que possa ocorrer a vibração que comuta rapidamente a corrente do circuito.

O capacitor C1, que melhora o desempenho do vibrador, pode ter valore na faixa de 10 mF a 47 mF. O transformador tem um enrolamento de alta tensão de 110 V ou 220 V e o de baixa de 3 a 12 V com corrente entre 50 e 500 mA. A lâmpada néon é comum, e se for usada fluorescente deve ser no máximo de 15 W.
Para as pilhas usamos um suporte.
O aparelho funciona melhor com pilhas médias ou grandes, que possuem maior capacidade de corrente.

Para colocar em ação o aparelho é simples: basta ligá-lo e ajustar a distância entre as lâminas do vibrador para que entrem em oscilação. A lâmpada néon deve acender e, se você a retirar, encostando os dedos nos terminais do transformador deve tomar um bom choque.

Comprovado o funcionamento é só usar a unidade, lembrando que ela não deve ficar ligada por muito tempo, pois tanto as pilhas tendem a desgastar rapidamente como o eletroímã tende a aquecer devido às manifestações das correntes de Foucault no núcleo do eletroímã.

Aplicações
Além do propósito principal (princípio do transformador), uma aplicação interessante para este circuito é como estimulador de nervos (máquina de choque), caso em que será interessante ligar em sua saída um potenciômetro de 47 k
W para dosar a intensidade da descarga. Eis o esquema:

Material

VB - Vibrador - descrição no texto - mais detalhes sobre campainhas, clicar aqui e aqui .
Alimentação - 6 V - 4 pilhas (com porta-pilhas).
C1 - 10 mF a 47 mF - capacitor eletrolítico de 16 V.
Transformador com primário de 110 V ou 220 V e secundário de 3 a 12 V com 50 a 500 mA de corrente.
Lâmpada néon comum (NE-1, NE-2).
Diversos: Fios, solda, suporte para pilhas, fio esmaltados, base de madeira para o vibrador etc.

 


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