Uma montagem de muito efeito em feiras, eventos e mesmo demonstrações feitas em salas de aula é a lâmpada mágica. Você também pode usá-la para impressionar seus amigos com seus “conhecimentos de eletrônica”. A lâmpada mágica é uma lâmpada comum incandescente que acende com um fósforo ou isqueiro e apaga com um sopro. Como isso é possível é o que leitor vai ver neste artigo, e se quiser, poder montar com poucos componentes de baixo custo.
Tudo que foge ao normal é atraente, principalmente quando envolve mistério ou ainda um comportamento inusitado para algo que é comum. A lâmpada mágica que escrevemos neste artigo é um caso. Se bem que ela esteja ligada a uma tomada de energia, o fato de podermos acendê-la com a chama de um fósforo e apagá-la com um sopro é muito interessante e, para quem não sabe como funciona, intrigante.
O processo que usaremos para acender ou apagar a lâmpada nada tem a ver com a era da eletrônica, pois é exatamente o mesmo que se empregava com uma vela, lampião ou lamparina: acenderemos a vela usando um fósforo ou isqueiro e apagaremos com um sopro.
É claro que demonstrando isso para os amigos ou para visitantes de uma feira, teremos neste projeto uma atração toda especial e a curiosidade de saber como funciona pode render muitos pontos positivos.
O circuito apresentado utiliza uma lâmpada comum de 15 a 60 W e funciona tanto na rede de 110 V como 220 V e sua montagem é bastante simples.
Como Funciona
É claro que o fogo não pode atingir o filamento de uma lâmpada incandescente comum, assim recorremos a truques que servem também para apagar a lâmpada, já que um sopro, como todos sabem não pode atingir o filamento.
O que fazemos então é utiliza um circuito que vê a luz do fósforo ou isqueiro para estabelecer então a corrente pela lâmpada. Este circuito tem por base um LDR (Foto-Resistor) que será instalado sob um pequeno furo, apontado diretamente para a lâmpada e para o local onde deve ser posicionado o fósforo no momento em que ela deve ser acesa, conforme mostra a figura 1.
Assim, ao acender o fósforo, sua luz incide no LDR e dispara o SCR responsável pelo acendimento da lâmpada. O trimpot P1 tem por finalidade ajustar a sensibilidade do circuito em função da luz ambiente.
Uma vez que a lâmpada esteja acesa, sua luz se encarrega de realimentar o circuito, iluminando o LDR e mantendo o SCR disparado, dispensando-se assim a luz do fósforo que pode ser afastado.
Para apagar teremos a segunda parte do truque: colocando as mãos em concha, conforme mostra a figura 2, ao mesmo tempo em que sopramos, interrompemos a luz que incide no LDR e com isso o SCR deixa de conduzir.
Nestas condições, a lâmpada apaga. Quem estiver observando o fato não pensará que foi a interrupção da luz que desligou a lâmpada mas sim que o sopro a apagou.
O resistor R1 juntamente com R2 formam um divisor de tensão que produz algo em torno de 10 V para alimentação do LED. Esse resistor deve ser de 100 k ohms se a rede for de 220 V.
Para uma lâmpada até 40 W o SCR não precisa de radiador de calor, mas para potências maiores será interessante prender nesse componente uma chapinha de metal para ajudar a dissipar o calor gerado.
Para que o efeito de mágica seja mais visível, recomendamos usar uma lâmpada de vidro transparente, para que todos vejam que no seu interior não existe nenhum truque.
Montagem
Na figura 3 damos o diagrama completo da lâmpada mágica.
O SCR é o TIC106-B se a rede for de 110 V e o TIC106-D se a rede for de 220 V. A lâmpada deve ser de acordo com a rede de energia.
Uma possibilidade de montagem para os leitores menos experientes é a que faz uso de ponta de terminais isolados. A disposição dos componentes e ligações para esta versão é mostrada na figura 4.
Os leitores mais habilidosos e que tiverem recursos para elaboração de placas podem fazer a montagem em placa de circuito impresso, usando a disposição mostrada na figura 5.
Para fixar o LDR em posição de receber a luz pelo furinho da caixa, pode ser usada uma ponte de 3 terminais. A figura 6 mostra a disposição dos diversos componentes que formam o circuito na caixa de plástico ou madeira sugerida para o projeto.
Qualquer LDR comum redondo pode ser usado no projeto. Podem até ser aproveitados LDR retirados de aparelhos antigos que os usem como alarmes, televisores com controles automáticos de brilho, etc.
A lâmpada é instalada num soquete convencional de uso doméstico. Será interessante não deixar as partes ligadas à rede expostas pois pode haver o perigo acidental de choques.
O trimpot P1 deve se reposicionado num local que permita fazer o ajuste através de um segundo furinho na caixa. De preferência esse furinho deve ficar do lado oposto àquele em que se posicionam as pessoas que vão assistir à demonstração, para que elas não o vejam.
Prova e Uso
Depois de conferir cuidadosamente a montagem, com especial atenção para curto-circuitos, coloque uma lâmpada no soquete e ligue o plugue numa tomada da rede de alimentação. Girando vagarosamente o eixo do trimpot com uma chavinha de fendas chegará o instante em que se encontra o ponto em que a lâmpada acende.
Ajuste então o trimpot para que a lâmpada fique apagada mas logo abaixo do ponto em que ela acede. Observe que o aparelho deve ficar numa mesa posicionada de tal forma que a lâmpada faça sombra sobre o furo quando apagada de modo a diminuir a ação da luz ambiente sobre o LDR, como mostra a figura 7.
Depois acendendo um fósforo na posição em que sua luz incida no LDR, conforme já explicamos, a lâmpada deve acender e assim permanecer. Se a lâmpada apagar quando o fósforo for apagado, tente novo ajuste do trimpot.
Com a lâmpada acesa, coloque as mãos em concha em sua volta para que elas façam sombra no LDR. A lâmpada deve apagar e assim permanecer quando afastarmos a mão. Para acender basta usar o fósforo ou isqueiro novamente.
Não será conveniente usar lâmpada de mais de 40 W, pois as lâmpadas de 50 e 60 W esquentam muito podendo queimar a mão da pessoa quando ela for apagar.
Depois, é só usar a lâmpada nas demonstrações.
Explique que você é “mágico” e consegue acender uma lâmpada com um fósforo e apagá-la com um sopro.
Temas Transversais
A montagem desta lâmpada mágica pode ser inserida como atividade prática ou para ilustrar aulas servindo de temas transversais nas disciplinas de física.
O princípio de funcionamento dos LDRs, a propagação retilínea da luz, realimentação e como funciona uma lâmpada incandescente são alguns temas dos currículos que podem ser lembrados com esta montagem.
Sugestão: o professor de física ou ciências pode propor um desafio fazendo a demonstração da operação desta lâmpada e depois deixar por conta dos alunos explicar o que está acontecendo, baseados no que aprenderam nas aulas.
Lista de Material
Semicondutores:
SCR – TIC106B (TIC106D) – Diodo Controlado de Silício ou SCR
D1 – 1N4002 ou equivalente – diodo de silício
Resistor: (1/8 W, 5%)
R1 – 47 k ohms – amarelo, violeta, laranja (100 k para 220 V – marrom, preto, amarelo)
R2 – 4,7 k ohms – amarelo, violeta, vermelho
R3 – 1 k ohms – marrom, preto, vermelho
R4 – 10 k ohms – marrom, preto, laranja
P1 – 47 k – trimpot
Diversos:
X1 – Lâmpada incandescente de 15 a 60 W
LDR – Foto-Resistor (LDR) – comum
Placa de circuito impresso ou ponte de terminais, cabo de força, soquete para a lâmpada, caixa para montagem, fios, parafusos e porcas, solda, etc.
