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Circuitos de Relaxação

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

 

1. Circuito RC: oscilador de relaxação usando resistor, capacitor e lâmpada néon
Essas montagens efetuadas sob a forma de 'pranchetas verticais' são as mais recomendadas para apresentações em salas de aula, feiras de ciências e exposições. Na prancheta, o circuito é mostrado com largas tiras coloridas auto-colantes e os componentes, dotados de convenientes soquetes, são facilmente substituídos. Uma prancheta como a ilustrada terá vários usos nos projetos de eletrônica.

Resumo teórico
Uma tensão de 90VDC (provenientes de duas baterias de 45V em série ou de uma fonte de tensão de estado sólido) é aplicada ao circuito série RC (resistência-capacitância). A lâmpada néon (NE2) está ligada em paralelo com o capacitor. Quando o capacitor se carrega (até cerca de 80V) a lâmpada néon pisca (a tensão de ionização das pequenas lâmpadas de néon é de cerca de 80V), eliminando quase toda a carga do capacitor.
O capacitor carrega-se novamente através do resistor, e o ciclo se repete. A lâmpada fica piscando.

O período dos flashes da néon (período das oscilações de relaxação) T é dado pelo produto R.C (resistência em ohms pela capacitância em farad). A resistência pode ser alterada entre os valores 0 ohm e 5,5 megaohms (atuando-se sobre o potenciômetro) e os capacitores podem ser trocados; três deles são suficientes para as demonstrações (2; 0,047 e 0,01 microfarads).

2. Circuito RC: oscilador de relaxação, saída em áudio

Análogo ao experimento anterior. Nesse experimento acrescentou-se um amplificador de áudio e um alto-falante para captar as oscilações de áudio-freqüências. Tais oscilações, ajustáveis aos valores dos componentes citados anteriormente, são amplificadas e tornam-se audíveis através do alto-falante. A freqüência do tom de áudio é, em cada experimento, expressa por f = 1/T, onde T é o período dos flashes da néon.

Nota 1: Se f é maior que 10, devido à persistência retiniana, a lâmpada dará a impressão de ficar permanentemente acessa. Para valores 0 < f < 60 Hz os alto-falantes comuns podem não oferecer resposta alguma.
Nota 2: A entrada do amplificador (protegida por capacitor) é ligada em paralelo com o capacitor do circuito de relaxação.

3. Circuito RC: oscilador de relaxação, com osciloscópio

Análogo aos dois anteriores. Nesse experimento usou-se de um osciloscópio para observar as formas de ondas. O sinal de áudio produzido é injetado no amplificador vertical do aparelho (no horizontal coloca-se a varredura conveniente). Mediante o uso de um amplificador de áudio, parte do sinal pode ser desviado para acionar, simultaneamente, um alto-falante.
Nota 3: O sinal para o osciloscópio (ou amplificador) é colhido em paralelo com o capacitor do circuito de relaxação.


 


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