Mini eletrificador (ART467)

Escrito por Newton C Braga


Publicamos este projeto em 1997, mas pelos componentes que utiliza é bastante atual. Pela sua simplicidade recomendamo-os aos iniciantes, estudantes e professores de cursos de iniciação tecnológica. Um projeto com finalidades educacionais bastante evidentes.

Introdução
Este projeto é uma montagem de um dispositivo que gera alta tensão utilizando pilhas comuns, podendo provocar um bom choque em quem estiver tocando nos terminais. Se estes terminais estiverem ligados num objeto de metal, tipo cerca, pode proteger que esta dentro.

Para os professores de eletrônica tem neste dispositivo uma oportunidade de mostrar o funcionamento dos transformadores e dos inversores, ou simplesmente acenderem lâmpadas fluorescentes utilizando pilhas. Para os alunos uma boa sugestão para um trabalho para a feira de ciências.

Uma coisa importante a ser lembrada neste projeto é que o objeto eletrificado deve estar isolado da terra e que o aparelho, se possível deve ser ativado por curtos intervalos de tempo, pois seu consumo é elevado.

O projeto consiste basicamente num pequeno inversor alimentado por 4 pilhas pequenas ou médias. O transformador usado tem enrolamento de 110 V ou 220 V, mas a tensão obtida pode superar este valor pois a forma de onda do sinal não é senoidal.

 

COMO FUNCIONA

Um transformador pode aumentar ou diminuir a tensão conforme o número de voltas de cada um de seus enrolamentos. Assim, se o secundário de um transformador tiver 100 vezes mais voltas de fio que o primário, se aplicarmos 1,5 V no primário teremos 150 volts no secundário.

No entanto, os transformadores não funcionam com correntes contínuas como as que podem fornecer pilhas. As correntes devem variar rapidamente para poderem induzir tensões no outro enrolamento de um transformador.

Por este motivo os transformadores são usados em circuitos de corrente alternada.

Para usar um transformador com pilhas devemos acrescentar um circuito que modifique a corrente da pilha, e no nosso caso este circuito é um oscilador com um transistor. Este oscilador gera então as variações da corrente que permitem a indução de alta tensão num transformador comum.

 

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

 

Diagrama do mini eletrificador.
Diagrama do mini eletrificador.

 

A disposição dos componentes numa ponte de terminais é mostrada na figura 2.

 

Montagem do mini eletrificador numa ponte de terminais.
Montagem do mini eletrificador numa ponte de terminais.

 

O transistor precisa de um pequeno radiador de calor e admite equivalentes com o DV137 ou BD139. O resistor é de 1/8 watt e o capacitor C1 é um eletrolítico para 12 volts ou mais. Os demais capacitores podem ser cerâmicos ou de poliéster.

O transformador tem enrolamento primário de 110/220 V e secundário de 6+6 V com corrente de 50 a 300 mA.

 

PROVA E USO

Para testar o aparelho basta pressionar C1 e segurar as garras jacaré. Deve ocorrer um forte choque.

Para usar ligue a garra G1 no objeto que deseja eletrificar e a garra G2 a uma terra que pode ser outro objeto de metal em contacto com o solo.

Ao apertar S1 a eletrificação ocorre.

Se notar baixo rendimento, altere o valor de R1 na faixa de 4,7 k? a 47 k?, no sentido de obter o maior rendimento.

 

O QUE EXPLICAR

Explique de que modo funciona um transformador. Mostre de que modo a tensão aparece no enrolamento secundário e que este componente precisa de variações da corrente.

Mostre que os inversores não podem criar energia e que se a tensão pode ser aumentada a corrente diminui mantendo constante a potência.

 

OUTROS USOS

Acoplado a um alarme ou chave de toque este circuito pode eletrificar o objeto a ser protegido quando alguém o tocar ou quando alguém entrar em algum lugar.

Ligando uma pequena lâmpada fluorescente (até 15 watts) na saída deste circuito ela deve acender.

 

Semicondutores:

Q1 - BD135 ou equivalente - transistor NPN de média potência


Resistores: (1/8 watt, 5%)

R1 - 10 k ? - marrom, preto, laranja


Capacitores:

C1 - 100 µF/12V - eletrolítico

C2 - 22 nF (223 ou 0,022) - cerâmico ou poliéster

C3 - 100 nF (104 ou 0,1) - cerâmico ou poliéster


Diversos:

B1 - 6 V - 4 pilhas pequenas

S1 - Interruptor de pressão NA

T1 - Transformador com primário de 110/220 V e secundário de 6+6 V e corrente de 50 a 300 mA

G1, G2 - garras jacaré

Ponte de terminais, caixa para montagem, suporte de pilhas, radiador de calor para o transistor, fios, solda, etc.