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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.
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