Se bem que seja um artigo antigo ele é simples e didático, podendo ser utilizado com facilidade para mostrar uma interessante fonte alternativa de energia. Neste artigo ensinamos com extrair energia elétrica de uma batata...
Introdução
Atendendo à pedidos de um amigo que é fã ardoroso das batatas, comendo-as de todas as formas possíveis, resolvemos incluir nesta edição uma seleção de projetos inéditos que usam como componente eletrônico principal uma.... batata! Se o leitor não acredita que seja possível fazer alguma coisa em termos de tecnologia avançada baseado num tubérculo comestível, como a define o velho Aurélio, certamente mudará de idéia ao término deste artigo. De qualquer forma, se os projetos indicados não lhe agradarem, nada impede que o componente principal seja cortado, frito e devida comido...
Quando, conversando com um amigo, discutíamos as possibilidades técnicas da utilização da batata como componente eletrônico (assunto já explorado em edições anteriores quando publicamos um "Rádio Alimentado por Uma Batata") e percebemos que seria possível fazer muito mais coisas, transformando o tubérculo comestível num verdadeiro componente, resolvemos explorar a idéia de uma forma mais profunda.
Assim para os leitores que gostam de projetos diferentes e que também costumam comer sua batatinha chips durante as montagens vai aqui uma seleção interessante.
São projetos muito simples, que muito mais pela curiosidade servem como excelente sugestão para feiras de ciências ou trabalhos escolares.
1. INDICADOR DE POLARIDADE
A polaridade dos fios de uma fonte de alimentação de corrente contínua ou mesmo de uma bateria pode ser facilmente descoberta com a ajuda de uma...batata!
Como funciona
A batata é condutora de corrente elétrica. Enfiando dois fios de cobre numa batata cortada ao meio, conforme mostra a figura 1, temos um efeito químico que produz substâncias diferentes nas pontas dos fios conforme sua polaridade.
Este efeito galvânico faz com que formem um sal de cobre no pólo negativo, tornando esta região esverdeada. Por outro lado, no pólo positivo formam-se bolhas ou então nada ocorre, o que permite facilmente a identificação dos pólos.
A experiência:
a) Descasque pelo menos 2 cm das pontas de fios rígidos ligados à fonte ou a uma pilha.
b) Enfie estas pontas numa meia batata conforme indicado na figura.
c) Observe a coloração da batata em torno do fio: onde ficar verde está o fio ligado ao pólo negativo.
Material:
1 meia batata (óbvio)
2 pedaços de fio rígido encapado de pelo menos 30 cm cada
1 fonte de alimentação de 3 a 12 volts, 1 pilha comum ou bateria de 9 V
2. PILHA ELÉTRICA
Uma batata pode gerar energia elétrica. É claro que não é suficiente para alimentar muita coisa, mas existem alguns experimentos simples que podem usar esta energia.
Assim, o que vamos fazer inicialmente é mostrar num experimento que é possível fazer uma pilha elétrica com uma simples... batata.
Como Funciona
Dois metais diferentes colocados num meio líquido condutor de eletricidade formam uma pilha elétrica.
Nos metais aparecem cargas de polaridade opostas, manifestando-se uma diferença de potencial entre eles que depende de sua natureza. Escolhendo-se de modo apropriado os metais pode-se ter tensões de mais de 1 volt.
No nosso caso os dois metais são os formados pela ponta de um fio de cobre um clipe que normalmente é de metal latonado.
O meio líquido condutor é justamente a batata.
Assim, conforme mostra a figura 2, basta enfiar o clipe e o fio metálico numa batata para termos entre eles uma tensão que pode variar entre 0,1 e 1 Volt, a qual pode ser detectada facilmente por um multímetro comum.
O fio de cobre será o pólo positivo e o clipe o pólo negativo.
É claro que a potência desta pilha depende tanto do tamanho dos fios espetados na batata como sua capacidade de conduzir a corrente que não é muita. Assim, a pequena quantidade de energia produzida serve apenas para alimentar alguns experimentos que exigem pouco, conforme veremos mais adiante.
O leitor verá que, com o tempo a sua pilha "degrada-se" sendo necessário retirar o fio e clipe e limpá-los para eliminar as substâncias formadas no processo de produção de energia ou mesmo mudar sua posição espetando-os em outros locais.
Se quiser pode fazer experiências com outras combinações de metais usando preguinhos, chapinhas de zinco ou outros metais, observando qual a combinação que produz maior tensão.
A Experiência:
a) Descasque a ponta do fio pelo menos uns 2,5 cm e enfie na batata conforme mostra a figura 2 juntamente com o clipe para papel.
b) Coloque o multímetro na escala mais baixa de tensões contínuas.
c) Conecte o multímetro aos eletrodos da pilhas e verifique a tensão obtida.
Material:
1 meia batata
1 clipe para papel
2 pedaços de fio rígido de 30 a 40 cm
1 multímetro comum
3. O BATATOFONE
Se bem que existam tecnologias digitais avançadas para a telefonia, a possibilidade de se estabelecer comunicação falada entre dois pontos usando uma batata pode ser algo digno da atenção de qualquer um.
Evidentemente ainda não temos a "batata celular" ou o "batatopager" mas não estamos muito longe disso com nosso projeto.
O batatofone nada mais é do que um intercomunicador simples entre dois pontos que utiliza a energia elétrica gerada pela nossa pilha-batata.
Como Funciona:
Os alto-falantes podem tanto funcionar como microfones como na função normal de reproduzir sons.
Se ligarmos dois alto-falantes em série com uma fonte de energia, que no nosso caso, nada mais é do que uma batata, a corrente circulante pelo circuito dependerá da impedância que os alto-falantes apresentarem, conforme mostra a figura 3.
Em condições normais esta impedância é uma resistência pura representada pela resistência ohmica das bobinas dos alto-falantes, ou seja, pelo fio das suas bobinas.
No entanto, se falarmos diante de um dos alto-falantes, o movimento do cone produzido pelas vibrações sonoras faz com que a bobina corte o campo magnético do imã alterando a oposição que o circuito faz a passagem da corrente, ou seja, modificando a sua impedância.
O resultado disso é que varia a corrente no circuito.
No alto-falante distante, esta variação faz com que seja criado um campo magnético que movimenta seu cone exatamente da mesma forma que o som original incidente no outro falante.
O resultado disso é a reprodução do som original.
Da mesma forma se você falar no segundo alto-falante sua voz será reproduzida no primeiro.
É claro que a intensidade do som é muito fraca pois a corrente no circuito é muito pequena. A batata não é uma fonte potente de energia, mas a "coisa" funciona.
A experiência:
a) Monte o circuito indicado, ligando os alto-falantes bem longe um do outro, de preferência um numa sala e o outro em outra sala.
b) Ligue-os à uma batata tendo por eletrodos o fio de cobre e um clipe, conforme explicado na experiência anterior.
c) Falando perto de um dos alto-falantes você deve ouvir no outro. Como o som é muito fraco, o outro falante deve ser colocado bem junto ao ouvido.
d) Da mesma forma, falando no alto-falante remoto você pode ouvir no alto-falante local.
Material
1 meia batata
Fios conforme a distância entre os alto-falantes
1 clipe para papel
2 alto-falantes comuns pequenos ou médios
4. BATATAS EM SÉRIE E EM PARALELO
Batatas podem ser guardadas em saco e até cortadas em diversos formatos. No entanto, poucos leitores sabem que podemos ligar batatas em série ou em paralelo para obter mais energia.
Conforme mostra a figura 4 podemos ligar as batatas em série para obter uma tensão maior do que uma delas pode gerar, o que pode ser facilmente constatado com o multímetro na escala mais baixa de tensão.
Por outro lado, ligando as batatas em série, podemos obter uma corrente maior do que uma única conseguiria fornecer.
O leitor pode verificar isso mais uma vez, usando o multímetro.
Como Funciona
Como no caso de pilhas comuns, na ligação em, série as tensões que aparecem nos eletrodos ligados na bata se somam, desde que suas polaridades sejam as indicadas na figura. Se uma das batatas for "invertida" a tensão correspondente é subtraída.
Quando a ligação das batatas é em paralelo a tensão se mantém, porém a capacidade de fornecimento de corrente aumenta. Por exemplo, se cada batata conseguir fornecer uma corrente de 0,5 mA, quatro delas em paralelo vão fornecer 2 mA.
A Experiência:
a) Ligue duas ou mais batatas em série.
b) Coloque o multímetro na escala mais baixa de tensões contínuas.
c) Meça a tensão em cada batata e depois entre a ligação de todas elas em série.
d) repita a experiência com as batatas em paralelo.
Material:
2 ou mais meia batatas
Pares de eletrodos (cobre e clipes) conforme a quantidade de meia-batatas.
Fios
Multímetro comum
5. BATATA MAGNÉTICA
Evidentemente, não é a batata que produz magnetismo ou coisa parecida. Nesta experiência fazemos com que a energia gerada por uma bata se transforme em magnetismo atraindo pequenos objetos.
Como funciona:
A energia elétrica gerada por uma batata pode alimentar um pequeno eletro-imã capaz de atrair objetos metálicos, como por exemplo alfinetes ou limalha de ferro, conforme mostra a figura 5.
A corrente elétrica circulante pelas espiras enroladas num preguinho é responsável pelo campo que se concentra no metal e com isso consegue atrair pequenos objetos. A intensidade do campo vai depender tanto da corrente gerada como da quantidade de espiras do eletro-imã.
A Experiência:
a) Enrole o eletro-imã e ligue-o aos eletrodos da batata (veja as experiências anteriores para obter energia da batata).
b) Aproxime o eletro-imã de um objeto de metal (clipe ou preguinho) pendurado por um fio.
c) Observe a atração
6. BATATÓDINO - UM RÁDIO EXPERIMENTAL
A energia gerada por uma batata ou diversas delas ligadas em série pode alimentar um rádio experimental de ondas médias.
Evidentemente, o rádio deve ser de tipo especial que exija pouca corrente. Isso significa que se trata de um rádio que usa um fone de ouvido como saída, já que o som será muito baixo (pela própria limitação de energia) e não um alto-falante.
Como Funciona:
O circuito mostrado na figura 6 deve usar um transistor de germânio que pode ser obtido de algum rádio transistorizado antigo. Tipos como o 2SB54, 2SB175, OC71, etc. podem ser usados.
A bobina deve ter 100 voltas de fio esmaltado fino em um bastão de ferrite com uma tomada entre a trigésima e a quadragésima espira.
O diodo de germânio que vai detectar os sinais também pode ser aproveitado de rádios antigos. Tipos como o 1N34 ou 1N60 podem ser usados.
O capacitor de sintonia pode ser tirado também de um rádio antigo.
Os sinais sintonizados pelo variável passam pelo detector e depois são amplificados pelo transistor. A energia usada pelo transistor vem da batata.
O fone de ouvido deve ser de alta impedância ou cristal para que o circuito funcione. Se for usado um fone de baixa impedância, um transformador como os de saída que existem em rádios transistorizados deve ser previsto.
A Experiência:
a) Ligue o receptor a uma boa antena externa que pode ser um pedaço de fio de pelo menos 10 m de comprimento esticado.
b) Ligue a entrada a uma terra (T) que pode ser qualquer objeto de metal em contacto com a terra.
c) Alimente o circuito com a batata observando a polaridade da ligação.
d) Sintonize no variável a estação desejada.
LISTA DE MATERIAIS
Q1 - 2SB75 ou qualquer transistor PNP de germânio
D1 - 1N34 - diodo de germânio
L1 - Bobina - ver texto
CV - variável - ver texto
F - fone de ouvido de alta impedância
R1 - 470 k ? - resistor - amarelo, violeta, amarelo
R2 - 10 k ? - resistor - marrom, preto, laranja - opcional
C1 - 470 nF - capacitor de poliéster ou cerâmico
B1 - Batata como gerador de energia
A - antena
T - terra
