A Caixa do Choque (ART2928)

Você tem alguns amigos "curiosos" em quem gostaria de pegar uma peça? Você gostaria de dar uma lição naquela "gorducha" do escritório que vive pegando suas balas e bombons guardados na sua gaveta? Deseja simplesmente brincar com seus amigos, dando-lhes um belo choque, inofensivo? Mesmo que as situações citadas não sejam o seu caso, você certamente encontrará mil-e-uma maneiras de se divertir com uma caixinha que atrai a atenção dos curiosos, pelo conteúdo que anuncia, mas que dá um bom "castigo" em quem tenta abri-la.

 

Este artigo originalmente fez parte de meu livro Brincadeiras e Experiências com Eletrônica de 1982, mas ainda é atual, pela sua simplicidade e pelos efeitos.

 

Você sai momentaneamente de sua mesa, no escritório, mas distraidamente deixa uma caixa de doces (cheinha!) à disposição de seus companheiros, que certamente não deixarão de perceber!

O mais atrevido deles se aproxima e ao levantar a tampa para “surrupiar” um, tem a maior surpresa! Um ”tremendo" choque o fará pular para longe e largar a tampa da caixa e tudo mais que existe em seu interior.

Neste momento, você, que espiava tudo de longe, se divertirá às custas do castigo de seu companheiro!

Certamente, o ”tremendo" choque que nos referimos vem de uma simples pilha e é totalmente inofensivo. O que ocorre é muito mais o "susto ou surpresa" pela sua aplicação.

O leitor pode fazer esta e muitas outras brincadeiras no sentido de ”pegar" os que gostam de mexer em coisas alheias, principalmente quando possuem conteúdos gostosos, divertindo-se à valer.

Ultra simples de montar, usa apenas dois componentes ”comprados" e alguns outros muito fáceis de serem conseguidos em qualquer lugar ”de graça".

Trata-se de uma montagem ideal para o principiante que ainda não quer saber de componentes “complicados" como transistores, circuitos integrados, etc.

 

COMO FUNCIONA

Uma pilha não dá choque. Todo mundo sabe disso. O motivo é que uma pilha pode fornecer uma tensão máxima da ordem de 1,5 V, que não é suficiente para vencer a elevada resistência de nossa pele, fazendo circular uma corrente capaz de excitar os nossos nervos.

A resistência da pele pode variar entre 50 000 Ω e 1 000 000 Ω ou mais, dependendo de sua espessura e da existência de umidade, o que significa que, com uma tensão de 1,5 V, teremos uma corrente entre 30uA e 1,5 µA. Para termos a sensação de choque precisamos de uma corrente pelo menos 50 vezes maior, sem o perigo de causar “dano" ao tecido vivo.

O recurso usado para se obter uma corrente maior, consiste em aumentar a tensão. Com uma tensão de 40 ou 5oV já podemos ter a sensação de choque e com valores mais altos, o choque já começa a ter a característica de ”desagradável".

É importante observar ao leitor que o perigo num choque não é a tensão que o causa, e sim a corrente que circula pela pessoa. Evidentemente, se a tensão for muito alta, ela também causará uma corrente muito elevada, a não ser que exista alguma outra limitação.

Assim, se tivermos uma tensão elevada, mas em condições em que ela não possa ”estabelecer" uma corrente além de certo valor, podemos assegurar que o choque causado é inofensivo.

Esta é uma das características de nosso aparelho. Elevamos a tensão para um valor maior do que seria necessário para dar um “bom choque" mas, ao mesmo tempo, o fazemos através de recursos que impedem que a corrente seja elevada a ponto de ser perigosa.

A elevação da tensão é feita com a ajuda de um transformador (figura 1).

 

Figura 1
Figura 1

 

 

Este componente possui dois enrolamentos: o enrolamento “primário" que é formado por um número reduzido de voltas de fio, e o enrolamento ”secundário" que é formado por um número elevado de voltas de um fio bem mais fino.

Ligando o enrolamento primário a uma pilha e a uma chave, conforme mostra a figura 2, observamos o seguinte: ao, fechar a chave, a corrente que se estabelece no enrolamento primário cria um campo magnético cujas linhas de forca cortam as voltas de fio do outro enrolamento.

 

Figura 2
Figura 2

 

Com o corte das linhas de força é induzida no outro enrolamento uma tensão muito mais alta. Esta tensão tem seu valor dado justamente pela ”relação" entre as espiras dos dois enrolamentos.

Com uma pilha e um transformador comum “de saída", usado em rádios antigos, podemos obter tensões que variam entre 80 e 150 V, o que sem dúvida são mais do que suficientes para causar um bom choque.

Entretanto, o tempo durante o qual a tensão permanece disponível no transformador, nas condições indicadas é curto. Uma vez estabelecido o “campo,." cessa a indução e a tensão desaparece. Para fazer voltar a indução, as linhas de força do campo precisam "movimentar-se" e isso pode ser conseguido ao "desligar-se" a corrente do enrolamento primário. Neste momento teremos por mais alguns instantes a presença de uma tensão (figura 3).

 

Figura 3
Figura 3

 

Isso tudo significa que, se quisermos tensão por um tempo relativamente longo, teremos de ficar abrindo e fechando a chave rapidamente. A cada abertura e fechamento teremos um “pulso" de tensão responsável por uma descarga.

Na caixa do choque este fator deve ser levado em conta. Temos então o seu circuito que é formado por uma pilha grande (pois a corrente para excitação do transformador é elevada), um transformador e um dispositivo de comutação ou chave, que liga e desliga rapidamente o circuito quando a tampa da caixa é retirada.

Este dispositivo consiste numa lâmina flexível que tem um pequeno imã, o qual é preso na tampa da caixa, atraído por uma pequena chapa de metal. Ao levantar a tampa, O imã escapa e a lâmina vibra por alguns instantes, batendo no contacto e estabelecendo intermitentemente a corrente (figura 4).

 

Figura 4
Figura 4

 

O secundário de alta tensão do transformador, é ligado à duas folhas de alumínio na tampa da caixa. Seu formato é escolhido de modo que obrigue a pessoa a segurar tendo contacto com as duas lâminas ou folhas de alumínio, para que a descarga possa ocorrer.

Veja o leitor que de nada adianta sapatos de borracha, ou estar sobre tapete isolante, etc. A corrente circula pela mão da ”vítima".

Não importa como ela esteja, desde que toque com as mãos na tampa e a levante!

 

MATERIAL

Dois ”componentes" eletrônicos apenas são usados nesta montagem. O restante é formado por componentes improvisados ou feitos pelo próprio montador.

O primeiro componente, e mais importante, é o transformador. Trata-se de um transformador de saída para rádios à válvula 6AQ5 ou 6V6, com impedância de primário entre 10 k e 5k e secundário de 4 ou 8 Ω.

Na verdade outros transformadores podem ser experimentados, como os de alimentação com primário de 110 V e 220 V e secundário de 5, 6, 9 ou 12 V, etc. (Veja que as tensões de primário e secundário destes transformadores nada terão a ver com o choque dado!)

O segundo componente é uma pilha grande. Não será preciso usar suporte. Um elástico ou braçadeira a manterá em posição de funcionamento, já que os fios serão soldados diretamente em seus extremos.

É importante usar pilha grande, pois os pulsos de corrente que o transformador exige (e não fornece) são grandes.

Temos em seguida as partes que devem ser ”montadas" em casa pelo leitor.

A primeira é a caixa, que deve ter o formato indicado na figura 5, a qual tem a forração de alumínio externamente (por onde será aplicado o choque).

 

Figura 5
Figura 5

 

Nesta caixa pode-se colocar um rótulo sugerindo um conteúdo ”atraente".

A outra parte refere-se ao ”interruptor de lâmina", que é mostrado em pormenores na figura 6.

 

Figura 6
Figura 6

 

O pequeno imã é colado com cola bem forte na lâmina de lata. A lâmina é pregada num toco, tudo tendo por base uma tábua que se encaixe na parte inferior da caixa. Esta tábua servirá também de suporte para o transformador e a pilha.

O pequeno imã pode ser conseguido de um velho alto-falante de rádio portátil ou de algum motor de brinquedo elétrico que funcione com pilhas.

 

MONTAGEM

Pouco se exige para a montagem. Entretanto, para se garantir um perfeito contacto nos elementos do circuito, o uso de um soldador é indispensável.

Temos então na figura 7 o circuito completo de nossa ”caixa do choque" onde os componentes são dados pelos seus símbolos.

 

Figura 7
Figura 7

 

Na figura 8 temos a disposição dos componentes no interior da caixa. Observe que:

 

Figura 8
Figura 8

 

a) Os fios que vão do transformador à pilha e ao prego são os de cobre mais grosso, sem capa, que correspondem ao enrolamento de menor número de espiras (voltas).

b) A altura da caixa deve ser ”calculada" para que, com o imã preso à chapinha, a lâmina não encoste no prego que deve fazer contacto.

c) A parte sem tinta da lâmina (se for aproveitada de uma lata de óleo) é que deve ficar voltada para o lado do prego (para baixo).

d) Ao soltar o imã da chapinha, quando a tampa é levantada, a lâmina deve vibrar batendo várias vezes no prego.

e) Será preciso eventualmente raspar com uma lâmina o local de soldagem dos fios na pilha.

f) Os fios que vão do transformador à tampa devem ser longos e presos na caixa junto ao transformador, pois normalmente quando a pessoa leva o "choque" pode puxar violentamente a tampa ou mesmo jogá-la longe.

g) O contacto dos fios do transformador com o alumínio da tampa é feito por "pressão", já que a solda não ”pega" no alumínio.

Terminada a montagem, verifique todos os contactos e prenda bem os componentes internos, especificamente a pilha.

 

PROVA E USO

Você tem dois modos de provar sua caixa. Se for corajoso, coloque a tampa em seu lugar, verificando que nesta operação o imã “levanta" e desfaz o contacto, e depois, tire a tampa. Você mesmo poderá avaliar o tamanho do choque e se tudo está funcionando!

Se não tiver coragem para a prova, deixe a caixa ”preparada" e espere uma “vítima". O susto, o pulo, o grito, ou seja lá qual for a reação, serão os indicativos do funcionamento da caixinha. (figura 9)

 

Figura 9
Figura 9

 

 

Importante: não deixe a lâmina encostada no prego quando a tampa estiver fora, pois isso esgota a pilha rapidamente. Ajuste a lâmina para que ela fique separada do prego quando o imã estiver preso à chapinha na tampa, e que bata no prego quando vibrar, mas quando cessar a vibração ela deve ficar separada do prego!

 

T1 - transformador de saída (válvula 6AQ5 ou 6V6 - primário de 5 à 1ok e secundário de 4 ou 8 Ω)

B1 - 1,5 V - pilha grande de lanterna

S1 - interruptor de lâmina (ver texto)

Diversos: caixa para montagem, pequeno imã de alto-falante, folhas de alumínio, fios, solda, braçadeira ou elástico para pilha, parafusos, base de madeira, etc.

 

Projeto publicado originalmente em 1982

 

 


Pergunta e Resposta
A pergunta formulada por um sábio traz metade da resposta.
Shlomo Ibn Gabirol (1020 - 1058) - Citado em Words of Wise. - Ver mais frases

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