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Experiências e Brincadeiras com Eletrônica Jr - Nº14 - 1986, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

Experiências e Brincadeiras com Eletrônica Jr - Nº14 - 1986

Tipologia: Notas de estudo

2013

Compartilhado em 11/08/2013

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joao-pereira-silva-10 🇧🇷

4.9

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Baixe Experiências e Brincadeiras com Eletrônica Jr - Nº14 - 1986 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity! , experiincios e brincadeiras COI""" W . ~~~ ~ ! " I , " I -- L \ V '-J •• - TRANSMISSOR S • PY2BBS RA DE DOIS YRANS S , RíTMICA FTE • fIGURA 1 - RE SPOSTA DA LUZ RlTMICA Funcionamento Para cada conjunto de lâmpa- das, temos um SCR do tipo 106 (TIC106 - Texas Instrumentosl, que é disparado pelo sinal vindo de fil- tros. Os filtros, para maior simplici- dade, são do tipo RC (com resisto- res e capacitares), cujos valores determinam o corte de cada canal. Veja que o SCR 106 pode disparar com apenas 100uA de corrente o que elimina a necessidade de etapas amplificadoras intermediárias e ainda impede que o sistema" roube" po- tência do sistema de áudio. Ele pre- cisa de apenas 50mW para poder funcionar normalmente e, em alguns casos, de até menos. O filtro de graves é formado por um capacitor em série com um re- sistor (C1 ,R3l, tendo a sensibilidade controlada por P1. Pode-se diminuir o valor de C1, caso seja desejada uma freqüência mais alta para a ativação deste ca- nal. Valores entre 2,2uF e 10uF p0- dem ser usados, devendo o capaci- tor em questão ter tensão de traba- lho de pelo menos 25V. O canal de médios tem sua fai- xa de passagem determinada por R1, C2, C5 e R4. Os capacitores são de poliéster metalizado e seus valores também admitem variações, podendo-se fa- zer alterações numa ampla faixa. Finalmente, temos o filtro de agudos, que é formado por R2 e C4. O valor de C4 determina a freqüên- cia em que começa a haver a atua- 3 - T ENSAO OI. REOE -"1--- --- -...J---- --~+~_:_~-:-:~'_ ___ .. 4 U OI O NO FILTRO , ' , , , , , , , , I , I I _~_-_~---~------. TENSÃO NA LÃIroIPADA AGURA 2 - FORMAS OE Ot.CA NO CIRCUITO ção do SCR e que, portanto, a lâm- pada começa a piscar. P3 controla a sensibilidade desta etapa. Observamos que os SCR são controlados de meia onda e que, portanto, fornecem às lâmpadas metade de sua potência normal (figu- ra 2). Assim, isso deve ser previst9 na instalação do sistema, se bem que sendo sua finalidade puramente decorativa, para ambientes que normalmente não devem ser claros, o funcionamento não apresenta qualquer inconveniente. O fusrvel de proteção de entra- da é muito importante, pois em caso de acidentes (curtos) ele evita con- seqüências desastrosas para o equipamento e para a instalação elétrica. A excitação dos três filtros é feita por meio de um transformador comum de alimentação, que opera "invertido" . Assim, aplicamos o sinal de áu- dio no secundário de baixa tensão, que funciona como enrolamento de baixa impedância, obtendo-se um 4 sinal de alta tensão no primário, que serve para a excitação das etapas de filtro. Qualquer transformador com primário de 110V ou 220V e se- cundário de 6 a 12V, com corrente entre 50 e 500mA, serve para esta finalidade. As diferenças de caracterrsticas dos transformadores infh,lirão ape- nas nos pontos de ajuste dos três potenciOmetros. Veia que a sensibilidade deste circuito é tão grande, que até rádios transistorizados e gravadores cas- sete podem excitá-lo perfeitamente. Basta fazer a ligação da sarda de fo- ne, com um atto-falante' em paralelo, para se comprovar isso (figura 3). Montagem O diagrama completo do apa- relho é mostrado na figura 4. Se o sistema for li~ado na rede de 110V, o SCR deve ser o T1C106B ou o T1C106D (para 200 ou 400V), montado em radiador de calor. Se a tensão de sua rede for de FIGURA :5 - CIRCUITO DE TESTE 220V, O SCR deve ser obrigatoria- mente o TIC106D, ou mesmo o TIC 1 06E (400 ou 600V). Na figura 5, temos a versão montada em duas pontes de termi- nais. Todo o conjunto pode ser ins- talado numa caixa de madeira ou plástico, com as saídas para as lâmpadas na parte traseira, confor- me mostra a figura 6. Os SCRs, para o caso de pc- tência máxima, podem ser coloca- dos na parte externa em dissipado- res de grande polência. Para polên- cias até 150 watls por canal, os SCRs podem ter dissipadores não tão grandes. O valor de Rx depende da po- tência do amplificador usado, se- gundo a seguinle tabela: Potência por canal do amplificador (W) Rx (ohms) Oa5 10(1W) 5alO 22 (1W) 10 a 25 47 (2W) 25a50 100 (2W) 50a 100 150 (2W) 100 a 200 220 (2W) Se o leitor trabalhar com potên- cias diversas, ou entâo usar o am- ~ 110/220V plificador com volumes baixos e al- tos, pOde usar uma chave seletora de sensibilidade, que será ligada conforme mostra a figura 7. Esta chave de 1 pólo x 5 pcsi- ções permite selecionar os níveis de sinal e as potências conforme o uso de seu sistema de luzes rítmicas de 3 canais. Na montagem, é preciso obser- var com cuidado o posicionamento dos fios de ligação dos potenciôme- tras, pois inversões fazem com que eles atuam ao contrário Para os casos de SCRs MCR106 ou C106, os resistores R6, R7 e R8 podem ser dispensados. Prova e Uso Para a prova, pode ser usada qualquer lonte de sinal de áudio de alguma potência, como por exemplo, um rádio portátil ou, então, um pe- queno amplificador. No rádio portátil, o sinal é retirado da saída de fones e no amplificador, dos próprios fios do auto-falante, que são conectados em A e B. Em cada saída da luz rítmica, ligamos uma lâmpada de 5 a 100 watts. 5 • B F i GUflA 6 4 00W(1l0V) EM CAOA SÉRIE NO MÁX IMO Colocando o amplificador ou rá- dio a médio volume, ajustamos os potenciômetras para que as lâmpa- das pisquem conforme a música. L 1 deve piscar com os agudos, L2 com os médios e L3 com os graves. Comprovado o funcionamento, podemos fazer a instalaçâo definiti- va. Na figura 8, temos a maneira de se formar conjuntos de lâmpadas para as saídas, devendo a soma das lâmpadas de cada série ser de no máximo 440W (110V) ou 880W (220V) . Para cada nível de sinal, deve ser feito o ajuste dos potenciôme- tras. FIGURA 8 --- ------- Lista de Material ----- - ___ _ Semicondutores: Diversos: 5CR1, 5CR2, 5CR3 - TIC106B L1, L2, L3 - lâmpadas incan- - para 110V, ou TIC1060, para 220V descenles comuns de 5 a 440 watts com radiador de calor. (ver texto) -101, 02, 03 - 1N4148 ou ' P1, P2, P3 - 100k - potenciô- 1 N4002 - diodos de silrcio metros lineares ou log ,J Resistores (1/8W x 20%, salvo )-T1 - transformador com primário especilicação diferente): . de 110/220V e secundário de 6 a .J<R 1 - 12k (marrom, vermelho, la- 12V com 50 a 250mA (ver texto) ranja) Rx - resistor de acordo com a ,R2 - 22k (vermelho, vermelho, potência do amplificador (ver texto) laranja) y F1 - fuslvel de 10A . , cR3, R6, R7, R8 - 10k (marrom, 51 - chave comum de três pó- preto, laranja) los (opcional) , R4, R5 - 4k7 (amarelo, violeta, Acessórios: vermelho) Pontes de terminais, cabo de Capacitares: (eletrolíticos 25V) alimentação, suporte para fusíveis, C1 - 4,7,.uF - eletrolítico caixa para montagem, ponte de 6 C2 - 10nF - cerâmico ou po- terminais com parafusos, ponte de 2 liéster terminais com parafusos, botões pa- > C3 - 1 nF - cerâmico ou pOliéster ra os potenciômetros, soquetes para C4 - 100nF - cerâmico ou po- ( __ aS-lâmpadas, fios de conexao, pa- liéster rafusos, porcas, material para aca- C5 - 1)JF - eletrolítico bamento etc. SOLDAS FRIAS Dizemos que existe uma solda fria quando a temperatura do fer- ro de soldar é insuficiente para derreter totalmente o estanho e, com isso, formar uma junção perfeita. A solda fica, então, "empedrada" e pode facilmente escapar, impedindo assim um bom contato elétrico entre os componentes. Aqueça bem seu soldador antes de usá-lo e sempre limpe a ponta quando a solda se negar a aderir. Isso evita a solda fria, que compromete muitas das montagens eletrônicas. Não use excesso de solda, pois se a quantidade de estanho a ser oerretida for muito grande, o calor será insuficiente e ocorrerá o "errpearamento", com a consequente formação de uma "solda fria". 9 I REEMBOLSO POSTAL SABER PRÉ - ESTÉREO K1 Um pré-ampl ificador que opera com mi- crofones dinâmicos, cápsulas magnéti- cas e guitarras, de excelente desempe- nho e sarda própria à excitação de Qualquer amplificador convencional, in- dependente de sua potência. Caracterfstic8S: Alimentação CC: 9 a 18V; Consumo: 0,8 a l ,3mA; Ganho (1 kHzl250mV): 35 dB; Sensibilidade de entrada: 47k; Salda: 2SOmV/ l00k ohms; Dislorção (1kHz/25OmV):<O,05%: Ligação simples: usa a própria fonte de seu arTlpti'icador. " TAMBEM FUNCIONA COMO MIXER! Kil Cz$ 225,00 Montado ez$ 250,00 MATEMÁTICA PARA A ELETRÔNICA Victor F. VeleylJohn J. Oulin - 502 págs. Resolver problemas de eletrônica não se resume no conhecimento das fórmulas. O tratamento matemático é igualmente importante e a maioria das falhas encontradas nos resultados de- ve -se antes à deficiências neste trata- mento. Para os que conhecem os prin- cípios da eletrônica, mas que desejam uma formação sólida no seu tratamento matemático, eis aqui uma obra indis- pensável. Cz$ 352,00 UAA 170 + 16 LEOs RETANGULARES Conjunto contendo o ci rcuito integrado UM 170 (acionador de escala de ponlo móvel) mais 16 LEDs retangulares, para você montar os projetos da edição 168 da revista SABER ELETRÔNICA: VU de LEDs - Indicador de temperatura - T acõmetro para o carro - VoH(metro - Indicador de combustrvel - e muitos outros. Cz$ 331,00 RECEPTOR FM-VHF Receptor super-regenerativo experi- mentaI. Recepçao de: Som dos canais de TV - FM - Polfcia - Aviação - Radioamador (2m) - Serviços públicos. Fácil de montar. Sintonia por trimer. Wtontagem didática para iniciantes. Ins- truções de montagem e funcionamento detalhadas. Kit Cz$ 840,00 GUIA DO PROGRAMADOR James Shen - 170 págs. Este livro é o resultado de diversas ex- periências do autor com seu microcom- putador compatlvel com APPLE 11 Plus e objetiva ser um manual de referência constante para os programadores em APPLE-SOFT BASIC e em INTERGER BASIC. CZ$ 273,00 , CURVA TLPICA 0' U. LO' 50 ' 0 ~ " • - , w • ,~ 'i z -• , 10 - "'" - '0 '"0 " '0' 10"' ,. RESISTÊNC IA -.tl.. FIGURA 2 que a de nossa pupila, ele pode co~ Iher maior quantidade de luz, e por isso é muito mais sensível que nos~ sa vista. Os comprimentos de onda, que correspondem às cores, tam- bém devem ser analisadas . Na figura 3, temos a curva de sensibilidade de nossos olhos às co~ res, observando-se que é para o amarelo que a nossa visão é mais sensível. 0,6 0,4 0,2 SENSIB IL IO ADE RELATIVA ---- - - AZUL / / I / I I / ANARELO ........ _ ...... "- \ \ VERMELHO \ OLHO HUMANO \ \ o LDR é mais sensível à luz vermelha, com um " pico " em 6.300 Angstrons, aproximadamente (O an- gstron, que corresponde a 10-8m, é uma medida de comprimento de on- da de radiaçóes eletromagnéticas como a luz), também responde a um tipo de luz que não podemos ver, que é o infravermelho. Os LDRs alcaçam os compri- mentos de onda de até 8.000 Angs- trons, enquanto que nossa vista s6 pode alcançar 7,000 Angstrons, O LDR, entretanto, é um dispo- sitivo lento o que quer dizer que ele não responde rapidamente às va ri a~ çóes de luz, mas mesmo assim é muitas vezes mais rápido que nossa visão. Enquanto s6 podemos perceber mudanças de luz que ocorram em intervalos maiores que 0,1 segundo, o LDR alcança 0,0001 segundo, que corresponde a uma freqüência de 10kHz, aproximadamente. Dizemos lentos porque os fototransistores, como veremos, podem operar em freqüências de até 100MHz (10.000 vezes mais rápidos!). Podemos usar os LDR s em inúmeras aplicações interessantes, como: \ L DR \ \ FIGURA 3 _ CURV A DE SENSIB ILIDADE 00 LD R E 00 OL HO H U MAN O AN6STRONS ° '- --+-,-----,c::- ---<0_ .OOO~---5-000+---"--6-000+c----~7~OOO~-----.~OOO 9000 10000 1 3 a) interruptores de luz que po- dem acionar (ligar ou desligar) algu- ma coisa diante de uma variação ou interrupção da luz incidente no sen- sor. b) alarmes de passagem que aciona um dispositivo de aviso (sire· ne ou campainha), quando a luz que incide no LDR é interrompida. c) medidores de luz, como, por exemplo, fotômetros, medidores de transparência ou de luz refletida. d) conversores de luz/freqüên- cia, que podem resultar em aplica~ çôes recreativas, como instrumen· tos musicais etc. No comércio, existem muitos ti- 1~,-. ~1 '~ ' ... ~ • • 11 - - , . . , .. ' LDR, DA TECNOWATT FIGURA .. , DE C('HROLE • .' pos de LDRs disponfveis, como, por exemplo, os mostrados na figura 4, que são de fabricação nacional. Estes LDRs da Tecnowatt en- contram como aplicação principal o acionamento da rede de iluminação pública quando escurece. Coloca- dos em um determinado poste, estes LDRs percebem O crepúsculo, acio- nando a iluminação de uma seqüên- cia de postes, Pela manhã diante da claridade, eles desligam o sistema de iluminação pública (figura 5), Nas aplicações práticas, dare- mos circuitos com LDRs, 2, Os fotolranslstores Na estrutura interna, os fot<r transistores não tem nada de dife- rente dos transistores comuns. O que ocorre é todo transistor é um fototransistor, se tiver suas junções expostas à luz, Um transistor comum NPN é fonmado por três pedaços de mate- LDR CONTROLANDO 3 LÂMPADAS DA -ILUMINAÇAD FiG URA ~ - UM • PUBL ICA 14 COLETOR COLETOR N BASE BA SE P N EMISSOR EM ISSOR fl~A 6 - ESTRUTURA E SIM8Ol.O DE UN TRANSISTOR NPN riais semicondutores, conforme mostra a figura 6. Dependendo da polaridade da tensão aplicada aos seus terminais, uma junção fica po. laozada inversamente, e outra, dire- tamente. A que está polarizada di- retamente não apresenta problemas para conduzir a corrente, mas a que está. polarizada inversamente não conduz a corrente (figura 7). -'UNCAO co iPOl.., INvatsA, -JUNÇAO SE (POl. . EM(TA, FIGUIU 7 Assim, entre o coletor e o emis- sor (neste caso, a base não é usada normalmente) circula uma corrente muit'? pequena, a não ser que incida luz nas junções, especificamente naquela que está. polarizada inver- sail,ente, A luz libera portadores de car- ga, ou seja, atua de modo a diminuir a resistência da junção, de modo que a pequena corrente que circula normalmente aumenta de intensida- de. Quanto mais luz incidir na jun· ção, maior é a corrente que pode ftuir pela junção (figura 8). Os componentes que são fabri- + , DE PORTA- lUZ CAII<lA PE- ~ N r- p f- CORRENTE NOR ..... L -'POL DIRETA' N . FIGURA e I • C,,"AENTE cados como fototransistores são dotados de invólucros transparentes por onde incidir a luz (figura 9). ~ / ~ ~ '" o ==c -BASE (CORTADO) E c B E C::::=:J»)=='~C E FIG U RA 9 _ TIPOS DE fOTOTRANSISTORES Veja que as correntes no claro e no escuro são muito pequenas pa- ra estes componentes, de modo que não podemos usá-los diretamente no controle de relés ou dispositivos de maior potência. As correntes obtidas normal· mente são da ordem de milionési- 1 5 F IGURA 14 UMA L EITORA OE CARTÕES PERF URA OOS o • o o RETINA - MILHOES OE SENSORES t CONES E BASTONETES I !!lANCHA -CA!!IARA I o ( INSENSíVEL FIGURA 115 ' ESTR UTURA 00 NOSSO OLHO Para se ter uma imagem, deve- rramos formar um " feixe " destes dispositivos para cobrir uma superfr- cie tal, que pudesse ver ponto por ponto o objeto (figura 16). Quanto maior for o número de sensores usados, mais nftidas será a imagem obtida. Uma curiosidade que mostra de 18 CO NJUNTO DE /' SENSORES PERFUIUDO "ONTe: De: LUZ /' F IGURA 16 CADA I É UM SENSOR NO OLHO OESTE INSETO que modo a evolução atuou no sen- tido de nos dar uma visão muito avançada, capaz de ver as ' coisas com enorme definição, está na com- paração com visão dos insetos. Uma mosca possui olhos " fa- cetados ", ou seja, é um aglomerado de sensores, cada qual funcionando independentemente e vendo apenas um ponto de imagem. Os sensores não possuem lentes nem sua quan- 1idade é grande, como na visão hu- mana o que dá ao inseto apenas a possibilidade de perceber os contor- nos de objetos e, eventualmente, avaliar seu tamanho. hoje brincadeira, amanhã profissão bem remunerada! 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Eis uma idéia interessante para os que gostam de montagens "se- cretas": um transmissor sinalizador de curta distância, que você pode usar para troca de mensagens com seu amigo do apartamento vizinho, ou na troca de cenhas do seu clube de eletrônica ou, ainda, para enviar mensagens secretas para seu irmão no quarto ao lado do seu. Operando com ondas de rádio de grande pe' netração. seus sinais atravessam paredes e outros obstáculos, permi- tindo, desse modo, o envio de mensagens codificadas (figura 1). O transmissor opera com sinais na faixa de ondas médias, para per- mitir sua captação em qualquer radi- nho, e usa tanto duas como quatro pilhas pequenas, para poder ser instalado numa caixa de pequenas dimensões. Como Funciona O circuito é bastante simples e até admite diversos componentes de sucata. Trata-se de um oscilador de radiOfreqüência (RF), que usa um transistor único. 10 Este transistor, em conjunto com a bobina e o til r ler, produz uma oscilação de alta freqüência entre 550 e 1600kHz (quilohertz), que cor- responde a um ponto da faixa de on- das médias. Esta oscilaçAo é irradiada na fonna de ondas eletromagnéticas que possuem grande penetraçAo e, por isso, podem atravessar paredes e outros objetos, desde que nAo se- jam condutores (metal). PAREDE --.J OU MURO l' ONDAS . E L ET ROMAGNE T IICAs l TRANSMISSOR SEC RETO FIGURA 1 RECEPTOR ONDAS ,d:OIAS o alcance do aparelho nAo é grande, da ordem de no mâximo 4 metros, mas o interessante é que podemos usá-lo para mandar men- sagens a curta distância, mesmo quando existir uma parede entre ele 100 voltas de fio esmaijado, que p0- de ser desde o 24 até 0.28AWG. Se quiser operação nas ondas curtas, Il/lrole apenas 20 voltas. O interruptor de acionamento é do tipo de pressão (botão de cam- painha), para facilitar o envio codifi- cado das Iliensagens. O trimer pode ser aproveitado de um rédio de ondas médias qua~ quer, ou se o leitor preferir uma mu- dança constante de freqOência, com mais facilidade, use um variével. O capacHor único deve ser c&- rAmico, e seu vaior nAo é cr~ico: p0- de ficar entre 2n2 (2 200pF ou 0,002) e IOnF (0,01 ou 10kpF). NAo será usada antena externa. Prova e uso Para provar a unidade, é só li- gá-Ia nas proximidades de um radí- nho de AM e ajustar ambos para a captação do sinal, quando o inter- ruptor é pressionado. , . Para usa-lo, o transmissor e o receptor devem ser posiCionados como mostra a figura 5. Veja que as bobinas do rédio e do transmissor fi- cam ali, posiçOes paralelas. Se o leitor nAo tiver um radinho disponrvel, pode até monlar O r&- ceptor secreto da revista • Expe- riências e Brincadeiras corn Eletr6- nica Jr. n9 1 ". Aquele radinho tem menos sen- sibilidade, mas funciona perfeita- mente, se bem posicionado . • RAtIO ..... --~- --- • _--12'.,,'+-.... -1 Fleu,,'\ s _________ lIsta de Matarlel _______ _ 01 - BC548, BC549, BC237, BC238 etc. - transistor NPN de uso geral LI - bobina osciladora (ver tex- to)-tornada na '5O' espira para ondas médias e 1 (li, para ondas curtas CV - trimer ou variável SI - interruptor de pressão B 1 - 2 ou 4 pilhas pequenas Rl-l0k x 1/8W - resistor (mar- rorn, preto, laranja) Cl - 2n2 a IOnF - capacitor c&- rAmico Diversos: caixa para monta- gem, suporte para 2 ou 4 pilhas pe- quenas, fios esmaijados, bastA0 de ferrite, ponte de terminais etc 23 Com um LDR, ou um fototransistor, você pode realizar algumas experiências e montagens muito interessantes, que permitem verificar facilmente algumas das mais importantes propriedades destes componentes. A obtenção de um LDR, ou de um foto transistor, não deve oferecer nenhuma dificuldade aos leitores interessados nas experiências que descreveremos a seguir. Em alguns casos, estas experiências envolvem circuitos práticos, que poderão ser utilizados no lar ou em outras localidades. Os LDRs podem ser usados como sensores de luz em inúmeros projetos assim como os fototransis- tores. Mas atenção: não podemos substituir um LDR por um fototran- sistor, salvo em poucos casos, poi§ os seus comportamentos elétricos apresentam algumas diferenças. Se o leitor não encontrar nas lojas de sua localidade nem um LDR nem um fototransistor, existem al- gumas possibilidades interessantes de soluções alternativas: a) O LDR pode ser encontrado em televisores velhos, fora de uso, que tenham controles automáticos de brilho. Estes controles são for- mados por um LDR, que normal- mente é instalado na parte frontat do aparelho. b) Um fototransistor pode ser improvisado a partir de um transistor comum 2N3055, ou de outra potên- 24 da, que tenha invólucro metálico do tipo indicado na figura 1. 2N3055 I SEM A PROTEÇAO - JUNÇOES E XPOS TAS:""", B FIGURA 1 UM IRANSISTOR COMUM DE POTENCIA CONVERTIDO EM FOTOTRANSISTOR Basta retirar a proteção superior do invólucro e expor as junções à luz para que este transistor se con- verta num sens(vel fototransistor e sirva para algumas montagens e ex- periências. Experiências com LDRs Começamos nossas experiên- cias com o LDR. A primeira delas consiste em se verificar a ação da luz sobre este componente. Com a ajuda de um multfmetro, veremos de que modo a luz altera a resistência do LDR (figura 2). Ligamos o multrmetro na escala de resistências x 1 O ou x 1 00 e o co- nectamos a um LDR, conforme mostra a figura 3. Para facilitar esta conexão durante a experiência, p0- de-se encaixar nas pontas de prova garras jacar~. Com LDR diretamente iluminado pela luz ambiente, a resistência é baixa (inferior a 20.000 ohms, de- pendendo da intensidade de luz). Fazendo sombra com a mão, a re- sistência do LDR se eleva para a~ gumas centenas de milhares de ohms. Cobrindo totalmente o LDR, esta resistência deve superar 1.000.000 ohms. Experimente colocar, sobre o LDR, folhas de papel de diversos ti- pos para ter uma indicação de transparência no mult(metro. A configuração que o leitor FIGURA 2 OHMS Xl00 FAÇA SOMBRA SOBRE OLOR PARA VER SEU COMPORTAMENTO 25 F I GURA 6 OE IXANOO O LOR NO ESCUR O HAO HÁ PRATICAMENTE CON SUM O DE ENER GI A \ LUZ suas utilidades. Circuitos mais ela- borados, para conhecer o LDR, são dados a seguir. a primeiro é de um alarme so- noro, ou sirene controlada pela luz, que é mostrado na figura 7. A freqüência deste oscilador é dada fundamentalmente por P1 e pelo capaci tar C 1 no circuito de rea- " '" '0' " LOR lOOnf c, ° , BC!> 48 limentação. No entanto, o LDR des- via esta realimentação para a terra , evitando, assim, a oscilação se sua resistência for baixa. Iluminando o LDR, o oscilador não funciona, mas no momento em que a iluminação é cortada, e, por- tanto, a alta resistência permite que a realimentação chegue à base de Q1, o oscilador entra em ação. Com esta configuração, pode- se fazer um interessante alarme pa- . ra demonstrações em salas de aula ou feiras de ciências. Colocando a mão na frente do LDR, ele "apita". Na figura 8, temos uma dispcsi- ção que detecta a passagem de pessoas contra um fundo iluminado. A montagem deste circuito nu- ma ponte de terminais é mostrada na figura 9. Os transistores são de uso ge- rai, o LDR é comum e ponteciômetro pode ter valores mais altos para uma maior gama de ajustes, como, por exemplo, 100k. " "' 0' BC5.58 >TE • ., lV FIGURA 1 _ ALARME DE FALTA DE lUZ 28 "" CIRCUI TO 'OR ---- TUB O O PA CO FIGURA. - UM ALA"ME DE PASSAGEM 'O R F IGU RA 9 PAREDE CLARA OU JANELA ,,~/' ---- PASSAGEM " s , p" E TO ., 19 I' I GU~A 10_ o segundo circuito que damos é de uma " iluminação de emergên- cia" bastante simples (figura 10). Ouando o LDR se encontra ilu- minado, sua baixa resistência impe- de a polarização de 01. Se a ilumi- nação desaparecer (escuro), a pola- rização pode ser conseguida via trim-pot e res istor de 100k. O primei- ro transistor conduz e excita o se- gundo, conseguindo-se com isso. ··a partir de uma tênue corrente de ba- '" (1) CUI 6V 50",'" SI se, uma corrente muito mais intensa de coletor. Esta corrente circula pela lâmpada de emergência fazendo-a acender. Devido as caracterrsticas dos transistores usados, a lâmpada não deve ser de mais de 100mA para- 6V, sendo SOmA o valor ideal. As pilhas podem ser de lanterna (gran- des ou médias) - o que garante uma boa autonomia para o sistema. É necessário ajustar-se P1 para que " 01 !li cs .. a FIOU,.", 11 - ALARME FOTOELÉTlUCO DE USO GERAL 30 I 01 IN V ERTER SE NÃO -FT HOUVE R OSCILAÇ40 -OU ATUAÇAO FIGURA 14 ,- ) P AET O ., ,+ , VE Rto! . 51 33 00 0 0 , 2 , F I GURA 16 A montagem também pode ser leita tendo por base uma ponte de terminais. Conclusão Nas próximas edições, deve- remos incluir interessantes projetos utilizando LDRs e Fototransistores. 34 4 , 51 ( + ) v ER" . ., Conhecendo seu principio de funcio- namento através de montagens bá- sicas, ficará muito mais fácil para o leitor realizar os projetos mais complexos. Na verdade, os leitores podem até criar novas configura- ções, que se forem enviadas à nos- sa redação, poderão até ser sugeri- das nas próximas edições. ASSEGURE SEU FUTURO SEJA UM PROFISSIONAL COM EMPREGO GARANTIDO EM Você facilmente se capacitará com nosso " Método A utoformativo com Seguro Trei- namento e Elevada Remuneração" - MASTER -, é um Siste ma de Ensino Livre Per- sonalizado com Prátiças em seu lar e exclusivo Treinamento (opcional) nas Ofici nas e Laboratórios do CIENCIA; perm it ind o-lhe a mais eficiente e segura formaçã o Téc- nico-Prof issional , ainda dispondo de escasso tempo ou morando longe . O bom nl- vai de capacitação é idêntico ao ensino por frequênc ia com todas as vantagens de um Curso l ivre. SEGURO BRADESCO E GARANTIA LEGALIZADA: Estudará "Segurado e Garantido pela BRADESCO Seguros" e na 11! Remessa re- ceberá uma Garantia da Alta Oualidade de Em; ino . entrega de todos os Equipa- mentos e Emprego Profissional com ALTOS SALARIOS. 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No ..... : _____________ _ Endor~o : _______ _____ _ CidQ : _ _____ ___ _ Ef"ledo: _ I"...: _ _ o o I I FIGURA 2 Prova e Uso Para provar I é preciso ligar a antena e a terra. A antena pode ser um fio esticado a partir de 3 ou 4 metros de comprimento, e a ligação à terra pode ser feita em qualquer objeto de metal de grande tamanho em contato com O solo, num enca~ namento de água ou ainda no pólo 38 " c, neutro da tomada. Feita a instalação, ligue a ali- mentação em S1 e procure sintoni- zar alguma estação atuando sobre o variável. Dado o baixo volume máximo, não é incorporado o controle de vo- lume. À noite, a escuta pode ser me- ., RETIRAR Q2 '2'" '" FIGURA 3 8. FONE DE BAIXA IMPEOÂNCIA Ihor, se na sua localidade não existi- rem estações fortes. Com uma bobina de 2Q a 40 es- piras, pode-se captar, em condições favoráveis, as estações de ondas curtas, mas, neste caso, uma boa antena externa é indispensável. As melhores condições de BLINDADO 10 0nF PLUGUE RCA FIGURA 4 captação de ondas curtas ocorrem a partir das 17 horas até o nascer do sol, quando a propagação é melhor nas faixas destinadas à radiodifu- . são. ----------Llsta de Material --------- 01 - MPF 102 - transistor de efeito de campo. . 02 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral. D1 - 1N34-diodo de germânia. L 1- bobina de antena - ver texto. CV - variável para AM 410pF ou próximo. S 1 - interruptor simples. B 1 - 6V - 4 pilhas pequenas. R1 - 4,7 a 10M - resistor (a- marelo, violeta, verde ou marrom, preto, azul) . R2, R3 - 10k - resistores (marrom, preto, laranja). R4 - 4M7 - resistor (amarelo, violeta, verde). R5 - 15k - resistor (marrom, verde, laranja). R6 - 1 k - resistor (marrom, preto, vermelho). C2 - 4,7)JF - capacitar eletrolr- tico (6V ou mais). C3 - 100nF - capacitar cerâ- mico. C4 - 1 QuF - capacitar eletroll- tico (6V ou mais). C5 - 47,uF - capacitar eletroll- ti co (6V ou mais) . Diversos: placa de CI ou ponte de terminais, suporte para 4 pilhas pequenas, fone de ouvido de alta impedância, bastão de ferrite, botão para o variável, fios etc . 39 Continuamos a receber uma volumosa correspondência, não s6 de leitores assrduos, como também de Clubes de Eletrônica e Ciências e de diversas entidades . Para as cartas que tratam de questões simples ou particulares. temos dado respostas diretas já que não seria possível a publicação de todas . Na nossa seção "Correio do Leitor" e nesta, respondemos ou tratamos apenas de assuntos de in- t~resse geral. Com relação à formação de Clubes, e suas atividades, muitas questões e dúvidas têm surgido, e que nos leva a enfocar este assunto uma vez mais, nesta seção. 1. Pode um clube ser particular? Na maioria dos casos, isso realmente ocorre. Os clubes são formados por pequenos grupos de pessoas que se reúnem periodica- mente, sem maiores compromissos, para a realização de experiencias e montagens. O interesse comum pela Eletrônica e Ciências reúne estas pessoas numa atividade altamente instrutiva. Geralmente, tratam-se de jovens estudantes e hobistas, que normalmente fazem a sede num lo- cai vago ou na casa de um dos membros. A nossa sugestão para estes pequenos clubes é apenas que procurem a orientação de pes- 40 soas experientes (se não as tiverem no grupo), como um técnico ou um professor, para ajudá-los a solucio- nar dúvidas, dirigir os trabalhos e até dar sugestões sobre atividades. 2. Podem entidades diversas ajudar na formação de clubes ? Sim, realmente, temos constata- do alguns clubes que são formados por entidades públicas (escolas, se- cretarias de educação) ou empresas (indústrias etc .) e delas recebem to- do o apoio para o seu funcionamento (sede, material, ajuda na programa- ção de atividade como fe iras, con- cursos etc.). Este tipo de Clube me- rece uma atenção especial, princi- palmente por parte das autoridades e empresários, pois não se nega à finalidade educacional e vocacional que possuem. Num clube de eletrô- nica e ciências podem ser desperta- das as vocações e, o que é mais importante, podem ser dirigidas as energias de jovens para atividades construtivas, que lhes garantam até o futuro. Iniciando atividades em clubes, sem finalidade profi ssional, os jo- vens podem partir para cursos téc- nicos e depois se tornarem profis- sionais competentes. As autoridades devem pensar nesta cadeia de ati vi- dades, que se inicia com o despertar do gosto [)or uma atividade científica, Receba em sua casa toda a experiência da mais antiga e tradicional escola por correspondência. do Brasil. Sim, o Monitor é o pioneiro ·no ensino po r co rrespondência. em nosso País. Por sua seriedade. capacidade e experiência , desenvolveu ao longo dos anos dedicados ao ensino, um método exclusivo e de grande sucesso, que atende às necessidades especificas do es tudante brasileiro: o método ",APRENDA FAZENDO"'. Prática e teoria estão sempre juntas. proporcio· nando ao aluno um aprendizado integ rado e! de i ndiscutível ef ici ência . o de vários lUSOS e TeltMsão de • INSTITUTO RADIOTÉCNICO MONITOR Rua dos Timbiras, 263 Caixa Postal 30.277 de Computadores CEP 01051 São Paula SP (Telefone 220-7422) Peça catálogos informativos gratuitos e compare: o melhor Mlsinamento. os kits mais ade- quados e mensalidades ao al- cance de todos . Envie hoje mesmo o cupom ao lado para Caixa Postal 30 277 - CEP 01051 - São Paulo SP. 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Pois bem, sua ligação é feita conforme mostra a figura 1. Anotem a correção na sua re- vista para não terem dúvidas quando de uma futura montagem. , • Transmissor Sem Som o leitor Victor Silva Nascimen- to, de Flora Rica - SP diz que seu transmissor OM, da Revista 12, emite sinal mas não há som. O que pode ter ocorrido é algu- ma falha na etapa de modulação. Coloque o dedo no terminal de Cl, com o microfone desligado do cir- cuito. Se o transmissor transmitir um ronco, é sinal que ele está perfeito e o problema é do transformador ou do alto-falante usado como microfone . Se nada acontecer, isto é, se não houver sinal ao colocar o dedo, en- tão o problema pode estar em 01 ou 02, ou ainda na ligação de R4, R 1 e R2. Equlvafênclas e Pinagem do LM324 {) leitor Fábio Conte Santos, de São Bernardo do Campo - SP, que estuda no "ETI Lauro Gomes", nos pede equivalência dos transistores EM4250 e EM4249. Infelizmente, nos manuais da Fairchi ld que possufmos não estão colocadas as características de tais transistores. Se os leitores nos en- viarem o circuito onde eles são usa- dos, pOderfamos indicar com mais facilidade os equivalentes. Quanto à pinagem do LM324, está na figura 2. O LM324 consiste de 4 amplifi- cadores operacionais e é capaz de operar com tensões de 3 a 30V e ganho 100.000 . • 2N2222 ou TlP31 o leitor Francisco de Souza Sil- va - PB tem dúvidas quanto à uti li- • zação dos dois transistores no pro- jeto de transmissor da Revista nQ 12. Pois bem, realmente o transistor 2N2222 é de comutação, mas como tem uma freqüência de corte muito alta (fT). pode ser usado em peque- nos transmissores, até de FM. Já o TIP31 é de áudio, mas tem uma fre- qüência de corte um pouco alta. Em FM, realmente ele não pode ser usado, mas numa freqüência mais FI G UR A • SAIOA 1 U • SAIOA AMPLIF , ENT._ I I ENT._ AMP LlF. , ENT .i- I I ENT. + + VCC I I .L- ENT.+ L ENT. i- AMPL IF. • ENT. _ I ENT. _ AMPLlF. 2 SAíDA I • SAlDA LM324 45 INICIAÇÃO À INFORMÀTICA . Você pode montar um interessante display de 7 segmentos e usá-lo em diversas aplicações práticas importantes. Uma delas é o estudo de circuitos lógicos, como os usados nos computadores, e outra é na elaboração de um placar eletrônico para jogos. Nas feiras de ciências, este display pode ser considerado uma excelente sugestão de trabalho dentro do setor da informática. Um recurso engenhoso, que permite a formação, de modo sim- ples, de algarismos de O a 9 e tam- bém de alguns srmbolos gráficos é utilizado nos displays de 7 segmen- tos. Eles recebem este nome porque são formados por 7 segmentos ou barras que " acendem " de rttodo combinado, formando assim a ima- gem aproximada dos t O algarismos do sistema decimal, conforme mos- tra a figura 1. Quase todas as calculadoras, instrumentos eletrônicos digitais, re- lógios e indicadores diversos utili- zam este tipo de indicador pela sua I ? , L' ,-I í I -, - - -,- , " " li ,-, I " J L' - - B FIGURA 1 48 versatilidade, simplicidade e baixo custo. Para que os algarismos sejam formados a partir de informações "di- gitais n vindas de um circuito, 'é pre- ciso usar um decodifi cador especial, que é formado por uma matriz de diodos, ou seja, um conjunto de dio- dos ligados de tal forma, que podem escolher a combinação de segmen- tos que acendem, conforme o núme- · ro que se deseja representar. Neste artigo, propomos, na ver- dade, duas montagens interessan- tes: a de uma matriz de diodos de- codifi cadora para display deste tipo e também, se o leitor não puder (ou não quiser) comprar um display pronto, sua montagem com lâmpa- das ou leds comuns. o dlsplay. Começamos pela montagem do display, que apareée em três ver- sões na figura 2. - LA IoIPAOAS 6'1 ~ ~OmA I B I - I VISO~S DE PAPE L AO , AI FI GU RA 2 VIS TA DE FRENTE , USAR RESI$ TORES • , I , , , e 9 >O .------- ~ , , C\-- - - ---(\ , . , ~ , , ' , , \ , , , ' . , , ' ' , , , " ' ;f- - --- . .• ~ . . \-- ----"1" , , . ' , , , ' , , , , , , , , , , , , , , , , , , , "l,- "" ' - "" , .. , " ,------ -" , • , , , PTO. c • • , f"NO~ VI STO POR T RA S I " ----------------------------------- 49 Na primeira (a), instalamos, numa caixa de papelão, 7 lâmpadas de 6v x SOmA, ou seja, lâmpadas de baixo consumo de corrente. Na parte interna da caixa, mostramos divisões de papelão grosso que im- pedem que a luz de cada lâmpada passe para os segmentos próximos. Os segmentos são aberturas na parte frontal da caixa. Papel de seda branco ou ver- melho (ou de outra cor) difunde a luz de cada abertura, tornando a visuali- zação do display mais agradável. A potência da lâmpada pode ser maior se o display for usado num placar para jogos. Neste caso, tam- bém a bateria que alimenta o circuito deve ser potente e os diodos de- vem ser capazes de suportar maior corrente. Uma possibilidade está no uso de lâmpadas de 12v x SOOmA. ou 12v x 200mA de automóveis, de dio- dos 1 N4002 e de uma fonte de ··ali- mentação de 12v x 4A para cada display. Em (b), na figura 2, temos outra possibilidade interessante de monta- gem de display usando leds co- muns. Observe o uso obrigatório de resistores de 220 ohms em série com os leds, para evitar o excesso de corrente. Este display tem a con- figuração que denominamos de "catodo comum", pois os catodos de todos os leds são ligados juntos ao negativo da alimentação. Finalmente em (c) , da mesma figura 2, temos um display comercial de catodo comum, do tipo FNSOO. 50 Existem muitos tipos equiva- lentes de display de catodo comum, que podem ser encontrados no co- mércio e usados nesta montagem. O importante é apenas conhecer a dis- posição de cada segmento. A matriz decodlflcadora O circuito da matriz é mostrada na figura 3. O circuito vale para displays do tipo de catodo comum, sendo obri- gatórios os resistores de RI a R2 de 470 ohms. Para o display de 3 leds por segmento, os re~istores são de 220 ohms, e para as lâmpadas, es- tes componentes não são usados. Quando encostarmos a ponta de prova no terminal correspondente a cada um dos algarismos de O a 9, o display imediatamente acenderá, formando o algarismo. A alimentação de 6v, nos cir- cuitos normais, é obtida de 4 pilhas pequenas ou médias, ou ainda, para- maior economia, de uma fonte de alimentação. Uma sugestão interessante de montagem é mostrada na figura 4. Usamos uma placa de circuito impresso de " dupla face ", ou seja, uma placa cobreada dos dois lados. Na parte inferior, fazemos as trilhas dos algarismos de O a 9, que são li- gadas a alfinetes, ou pregos, para contato da ponta de prova ou garra jacaré . Na parte superior, colocamos as trilhas dos segmentos, que vão até os resistores e o display. Esta placa é apoiada em duas tábuas, pa- ra maIor facilidade de manejo do aparelho. DESDE 1891 A teoria é acompanhada de 6 kits completos, para desen- volver a parte prát ica : • kit 1 - Conjunto básico de eletrônica • kit 2 - Jogo complelO de ferramentas • 1U1 3 - Multímetro de mesa , de categor ia profiSSiona l • 1U14 - Sintonilado r AM/FM, Estéreo,lransistorizado, de 4 fai xas • kit & - Gerador de si na is de Rádio Freqüência (RF ) • kit 8 - Receptor de televisão_ Curso preparado pelos mais conceiruados enge- nheiros de indústrias internacionais de grande porte. especialmente para o ensino à distância_ ~a. a.o. o.o.owo.o.o.o.o.o.a. a .o.o. ~ Enviem-me , grátis e sem comprom;S50, o ~ magn(fico catálogo completo e ilustrado do ~ curso de Eletrõni~, RMlio . Televi,lo. a • Nome '"' a • ~Rua o o • n. . ~ CE P Cidade Est. ~ a a • NOSSOS CURSOS SÃO CO NTROLADOS PE LO NATIONAL • o MOME STUOV COUN CIL fEnridad,"orr .. l.,iu". pv. conr,oll ~ ~ do "" ;"0 po, NJ,,.tpOlldlnd./. 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Jr IA Enviem·me, gré tis e S!!fT1 compromisso, o magn ífico ca tálogo completo e ilustrado do curso de Eleuônica. Ridlo e Televislo . Nome __________________________ ___ R", _____________________ o~ ____ __ CEP ___ Cidade __________ ___ Esl. ___ ___ MINIPROJETOS DESOL A água pura é isolante, mas a água com sal, ácido ou base é condutora de eletricidade. Demonstre isso em feiras de ciências ou aulas, com esse simples aparelho. 54 DE IRA Se bem que a água" torneiral " contenha sais purificadores (cloro etc) e não seja exatamente um bom isolante, ainda assim sua pequena condutividade serve para a expe~ XI../ 2. A Sem X2 ASem L 1 Dl x, 5 A 2.SW lN4004 X2 riência. É claro que o ideal seria água destilada, mas na sua falta ... Pois bem, colocando água co- mum num copo e ligando dois fios descascados separados, como mostra a figura, não deve haver condOção, portanto a lâmpada per- manece apagada. Entretanto, ao jo- garmos uma colher de sal, a água imediatamente se torna condutora (aumenta sua condutividade tremen- damente) e a corrente que passa faz a lâmpada acender. A lâmpada comum, de 5 a 25 watts, e o diodo serve para se con- seguir a circulação de corrente con- trnua pelos fios. Experimente realizar a expe- riência diversas vezes, jogando na MINIPROJETOS Damos um projeto de um alarme de 1 transistor, e de baixo consumo de energia, para residências e objetos. Quando o tino tio sensor é interrompido, o relé techa, figando um aviso em XI e X2. o fio ligado entre A e B, que fica preso numa janela, porta Ou Objeto, mÇlntém o transistor em corte, de modo que o relé está desativado. Com a interrupção do fio sensor, o transistor conduz e o relé fecha, ati- vando o alarme . Na condição de espera, o con- sumo de energia é baixo - o que água, além de sal, ácidos (ácido clo- rrdrico, sulfúrico etc), bases (soda cáustica) etc. Veja em cada caso qual deles se torna a água condutora e procure explicar o fenômeno. As bolhas que saem dos fios são gases como hidrogênio e o oxi- gênio que são liberados num pro- cesso de eletr6lise. ----- Material Dl - 1 N4004 - diodo de silício L 1 - 5 a 25 watts - lâmpada co- mum Diversos:. cabo de alimentação, base de madeira, ponte de terminais, fios, solda etc. poSSibi lita o uso de pilhas, com boa durabilidade, na fonte. Na montagem, observe a pola- ridade das pilhas, a posição do diodo Dl e do transistor. O fio sensor pode ser um fio de cobre bem fino, ou arame, mas não muito comprido. Faça experiências para ver o comprimento máximo. Para rearmar o sistema, desli- gue a fonte (S 1) e depois refaça a li- gação do senso r . Se quiser, pode usar vários fios sensores em série, enlaçando os objetos ou locais que devem ser protegidos . 55 ____________ Material __________ _ NE-l - lâmpada neon R 1 - 220k x 1/8w - resistor (vermelho, vermelho, amarelo) S 1 - interruptor simples L 1 - Lâmpada comum de 5 a 60 110/220'0' C. A. " Z2 0K .. watts Xl - Tomada Diversos: cabo de alimentação, ponte de terminais, fios, solda, so- quete para lâmpada. 51 L1 .5 A 60W E -, , , NE -1 58 DISCO DE Apresentamos um trabalho experimental de óptica, para a demonstração de composição e decomposição da luz. Segundo Newton, a luz branca é resultado da mistura da luz das demais cores. O leitor poderá montar um disco de cores para demonstrar isso, movimentando-o por um minimotor elétrico. Cada cor que vemos é resulta- do de luz de um determinado com- primento de onda ou freqüência. As- sim, podemos definir o " Espectro Visfvel " como a faixa de freqüência que podemos ver, e que é mostrada na figura 1. I N F RII VER IroIE LH LARA N J A AMARELO VER MELHO '\ o disco de Newton o. Disco de Newton consiste num disco de papelão, por exemplo, que tem pintado em sua face faixas ou gomos, com todas as cores que compõem o espectro visrvel e em quantidades que correspondem à Ul T R A VE RDE A Z ti L VIOLET A VIOLETA v-: / E SPEC TR O VISIVEL As cores de maior comprimento de onda são o vermelho e o laranja, enquanto que as de maior freqüên- cia são o violeta e o azul. Se um corpo for aquecido até emitir luz em grande quantidade, ocorre a produ- ção de todos os comprimentos de onda, mais ou menos na mesma quantidade. O resultado é que todas estas cores se misturam e o corpo nos aparece branco. Para demonstrar que o branco resulta da mistura de todas as co· res, não precisamos de nenhum corpo aquecido. Podemos fazer isso através do Disco de Newton. F I GURA , distribuição original. Com o disco pa- rado, vemos perfeitamente cada fai- xa com sua cor própria ( figura 2 ). Quando o disco é girado rapida- mente, o efeito da mistura aparece e s6 o vemos com a cor branca. O projeto que propomos utiliza um minimotor de pilhas para movi· menta r o disco e assim demonstrar o efeito da mistura. Montage"1 Na figura 3, temos o projeto completo do disco de Newton movi- mentado por motor. O motor pode ser de qualquer 59 > CO RE S o BRAN CO DISCO PARA DO F IG URA 2 DI S C O GIR AN DO DI S CO "" COl AR /- R OL HA 0° V["FiO ,. , ." L • - 0 , o ~ c • ~ A ~ -• • ~ B P IL HAS - - F I G URA 3 BASE DE MADE I RA tipo, aproveitado de brinquedos ou comprado em casas especializadas. O único ponto importante em relação à escolha do motor é para quantas pilhas ele é projetado e também usar um suporte próprio. Existem motores 60 delas: E ad 3 n 4») c 7) WO (M e) E: os: O Todos
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