|
Verificando
como funciona
(O
transformador, o diodo, o capacitor e a néon)
Prof.
Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br
Objetivo
Aos iniciantes da eletrônica propomos esse trabalho experimental que
permitirá os primeiros contatos com componentes eletrônicos e suas
funções. Observará que um transformador tem funcionamento 'dinâmico',
ou seja, só funcionará quando a corrente elétrica que percorre seu
enrolamento primário sofrer alterações em função do tempo, em
outras palavras, não funcionará com corrente contínua e constante.
Algo nela deverá variar!
Por outro lado, constatará a ação de um diodo retificador e a função
básica do capacitor; um permitindo passagem da corrente num só
sentido e o outro armazenando energia potencial elétrica.
Tudo isso, visualmente observado, mediante uma simples
lampadinha néon. Acende ou não acende?; acende ao redor das duas
plaquetas internas ou apenas ao redor de uma delas? Acende e apaga
rapidamente ou permanece acesa por breve intervalo de tempo?
Vale verificar e, como sempre, esse não é um trabalho completo,
'prontinho' para ser copiado e usado ... você também deverá
participar!
Material
D1
- diodo de silício (1N4004 ou equivalentes)
NE-1 - lâmpada néon comum
T1 - transformador redutor de tensão (usado às avessas!)
B1 - pilha ou baterias (1,5V, 3,0V e porta-pilhas)
R1 - resistor de carvão (1M a 2M2, 1/8W)
C1 - capacitor de poliéster (1mF
a 2,2mF
x 150V ou mais)
fios, solda, lima etc.
Montagem
(a) - Circuito esquemático
(b) -
'Chapeado'
Breve
descrição
Nessa montagem experimental dispensou-se o uso da ponte de terminais;
temos apenas 5 pontos de solda. O transformador original tem primário
para 110 e 220V e secundários que podem ser, para (6+6)V, para 12V
ou mesmo 15V. Em fim, qualquer transformador 'obtido' de uma fonte de
alimentação para baixa tensão servirá. Esse transformador será
utilizado às avessas, ou seja, o enrolamento de baixa tensão será
utilizado como primário (e vai ser ligado à pilha ou bateria) e o
enrolamento de alta tensão (ex-220V!) será utilizado como secundário
(e vai ser ligado à carga (D1,C1 e R1 em série com NE-1).
O capacitor de poliéster, na faixa dos 1mF
a 2,2mF,
deve apresentar tensão de trabalho de 150V ou mais; quando maior a
capacitância maior será o tempo que a lâmpada permanecerá acesa.
Uma técnica para a troca rápida desses capacitores (para os
diversos ensaios) pode ser pensada. Do mesmo modo se comportará o
resistor de lastro (1M a 2M2), quanto maior a sua resistência elétrica
maior será o tempo de acendimento da lâmpada néon de dois
terminais paralelos.
Um dos dois fios que vão à fonte de alimentação (pilha ou
bateria) poderá estar definitivamente soldado; o outro não; esse é
quem providenciará o liga/desliga.
Para
utilizar a montagem orientamos:
(a)-
ligue o fio do transformador no topo da pilha; observe que a lâmpada
só acenderá nos instantes de ligar e desligar; ela não permanecerá
acesa com o fio encostado na pilha. No instante de ligar a corrente
no 'primário' passa rapidamente de zero ao seu valor máximo e como
houve 'variação', o transformador funciona, a lâmpada acende e
logo apaga. Permanecendo a ligação a corrente se estabiliza em seu
valor máximo, não haverá mais 'variações', o transformador não
funciona, a lâmpada não acende. Ao se desencostar o fio do topo da
pilha, a corrente no 'primário' cai rapidamente do valor máximo
para zero, novamente'variou', o transformador funciona, a lâmpada
acende e logo apaga.
(b)-
aprimore esses liga/desliga usando uma lima. Encoste a lima no topo
da pilha e esfregue o fio de ligação nas ranhuras da lima. Haverá
uma série rápida de liga/desliga, o transformador funcionará
durante maior intervalo de tempo. Nas primeiras raspadas, ouvirá um
breve ruído no transformador e depois de algumas raspadas, quando o
capacitor atingir os 80V, a lâmpada acenderá (e assim ficará até
acabar a 'carga' do capacitor).
(c)-
nesses acende/apaga, observe os eletrodos (plaquetas) internos da lâmpada.
Há um brilho avermelhado em volta de ambos? Ou de apenas um?
Coloque o diodo em curto-circuito
(basta para isso dobrar seus terminais e encostar um no outro);
esfregue o fio do liga/desliga na lima e observe novamente como é o
brilho da lâmpada. Recorra ao seu professor para ampliar seus
conceitos na eletrônica.
(d)-
Perceba, num único liga/desliga quanto tempo a lâmpada permanece
acesa. Anule a ação do capacitor (solte um de seus terminais) e
refaça o experimento. Comece tudo de novo, usando dessa vez, a técnica
da lima para ligar e desligar.
Essas
são linhas gerais de procedimento. Alguma leitura deverá ser feita
sobre o tema e/ou consulta a seu professor(a). Aventure-se nesse
campo!
Cuidados
Não deixe o fio do transformador ligado na pilha por muito tempo,
isso determinará o 'esgotamento' da pilha; além do que não fará a
lâmpada ficar acesa: a indução que ocorre no transformador é um
processo 'dinâmico', como já salientamos.
|