|
Transmissor/Receptor
Mínimo
(Parte 1)
Prof.
Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br
Objetivo
Esse é um projeto didático onde pretendemos, a partir de material
bem simples, estudar a produção, transmissão e recepção de
ondas eletromagnéticas. Ele incorpora uma série de experimentos
escolares. Os projetos iniciais produzirão trens de ondas
amortecidas que serão recebidos em rádios AM comuns. Depois da análise
das descargas oscilantes no circuito L-C, evoluímos para um
projeto sintonizado para transmissão e recepção. Estuda-se a
sintonia e a ressonância elétrica.
Transmissor
Elementar 1
A produção de sinais
de rádio (ondas eletromagnéticas), que se propagam pelo espaço e
levam informações, é tão simples que poucos sabem que pode ser
conseguida com apenas três componentes improvisados. Essa
possibilidade pode ser explorada em demonstrações, como trabalhos
escolares e em Feiras de Ciências.
Os
sinais produzidos por esse transmissor elementar 1,
atravessam obstáculos como tábuas e paredes, e podem ser captados
num rádio portátil, AM, transistorizado.
Experimentalmente, o
aluno pode demonstrar os efeitos citados, mas como montagem de uso
prático, ela serve para transmitir sinais em código (Morse, por
exemplo) para um amigo que está num ambiente adjacente, através
da parede.
O
transmissor é extremamente simples, como dissemos, e como receptor
pode ser usado qualquer rádio portátil.
Comentários
Interrupções muito rápidas
de corrente elétrica podem gerar oscilações de cargas elétricas
num circuito as quais, por sua vez, produzem ondas de rádio, ou
seja, ondas eletromagnéticas de altas freqüências que se
propagam pelo espaço.
Podemos produzir tais “vibrações” de uma maneira muito
simples, esfregando um fio ligado a uma pilha, numa lima comum.
Como “carga” indutiva para reforçar as oscilações, ou seja,
produzir os sinais desejados, temos uma bobina enrolada num bastão
de ferrite. Eis, portanto, nosso transmissor: uma bobina enrolada
num bastão de ferrite, uma pilha comum e uma lima.
Na
realidade, este circuito não gera um sinal de freqüência fixa.
Seus sinais se espalham numa ampla faixa de freqüências,
produzindo assim um “ruído radioelétrico”. Sua operação
como transmissor para longo alcance é proibida, pois interfere em
muitos tipos de aparelhos de comunicação.
No entanto, foram aparelhos iguais a este, os primeiros a serem
usados por Marconi e outros pesquisadores que acabaram por inventar
o rádio.
Em
nosso circuito, usaremos como antena um simples pedaço de fio de
uns 50 cm de comprimento e, para demonstrações com alcances
pequenos, nem mesmo isso será necessário, pois os sinais não irão
além de alguns metros. Com este procedimento evitamos que ocorram
interferências em rádios e televisores estejam ligados pelas
proximidades.
Nosso
projeto trata-se, evidentemente,
de um aparelho indicado apenas para demonstrações em sala de aula
e Feiras de Ciências, onde transmissor e receptor se encontram à
curta distância.
Material
-
1 pilha grande
- 1 lima
- Bobina - ver texto
- Terminal antena/terra, fio esmaltado, fios, solda etc.
Montagem
Nas ilustrações abaixo, à
esquerda temos o diagrama completo desse transmissor elementar 1 e
à direita, o aspecto físico geral da montagem:
Detalhes
A bobina é enrolada num bastão de ferrite (que pode ser
aproveitado de qualquer rádio transistorizado fora de uso) que
tanto pode ser cilíndrico como chato. Esta bobina leva um
enrolamento (L1) formado por aproximadamente 40 voltas
de fio comum ou esmaltado de qualquer espessura (qualquer fio de
cobre esmaltado desde #22 até #32) e outro enrolamento (L2)
com 5 voltas do mesmo fio.
Os
fios de conexão à pilha são soldados diretamente nos seus
terminais. Se forem usados fios esmaltados, eles devem ser raspados
no ponto de soldagem.
Procedimento
A operação do transmissor é bastante simples:
Ligue nas proximidades (1 a 2 metros do transmissor) um rádio AM,
fora de estação, em qualquer ponto da faixa.
Raspe a ponta solta do fio X na lima. Deve ser transmitido um sinal
que será captado como um ruído no rádio.
O
aluno observará que estes sinais podem atravessar obstáculos,
pois se o rádio estiver do outro lado de uma parede, eles ainda
serão captados.
A codificação dos sinais pode ser feita em Morse. Nesta codificação
uma “raspada” de curta duração significa um ponto e
uma raspada mais longa, um traço. Pontos e traços são
combinados e formam letras e números.
Para uma operação com um alcance um pouco maior, a antena será
um pedaço de fio comum de aproximadamente 50 cm a 1 metro. A ligação
à terra pode ser feita em qualquer objeto de metal de maior porte.
Conforme explicamos, este transmissor não emite sinais de freqüência
fixa, mas sim um ruído. Desta forma, não o ligue à antenas
externas ou longas.
Fora
de uso, não deixe o fio encostado na lima, pois além de não
haver emissão, a pilha irá gastar-se rapidamente pelo excesso de
corrente.
Segue Parte 2 - Projeto de
um didático transmissor/receptor
|
