==_ ALTAS TENSÕES - FEIRA DE CIÊNCIAS

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    26-Nov-2015

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<ul><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 1/18</p><p>Tudo sobre Feiras | Projetos 5a/8a sries | Aparelhos indispensveis | Cinemtica | Dinmica | Esttica | Fluidos | Fsica Trmica ptica | Ondas e Acstica | Eletrosttica | Eletrodinmica | Eletromagnetismo | Corrente Alternada | Eletrnica | Estroboscopia </p><p>Sugestes Didticas | Artigos | Leituras/Teorias Recomendadas | Fichas -- Laboratrio de Fsica | Eletroqumica | Motores Gerais Mundo Atmico e Relatividade | Astronomia | Perpetuum Mbile | Biologia | Artesanato Cientfico | Corredor dos Links .</p><p>Fale com o professor Lista geral do site Pgina inicial Envie a um amigo Autor</p><p> Geradores de Altas Tenses(parte 3 - Fontes AT diversas)</p><p>Prof. Luiz Ferraz Netto [Lo]leobarretos@uol.com.br </p><p>De F a I, em preparo de formatao ... 01/07/2011 - Grato, Lo</p><p>A - Ionizador de ar ambiente (multiplicador de tenso) B - Alta tenso com dimmer e bobina de ignioC - Eliminador de insetosD - Inversor para lmpada fluorescenteE- AT com reator de lmpada compacta - Plasma e Chifre EltricoF - Precipitador eletrostticoG - Cerca eltricaH - Motores eletrostticosI - Laboratrio de eletrosttica do autor</p><p>A - Ionizadores de ar ambienteH vrias boas hipteses cientficas que apontam para melhor bem estar de pessoas sujeitas presena deons negativos no ar de seu ambiente. Assim, para os experimentadores ligados ao ramo, apresentamosaqui alguns diagramas de ionizadores de ar ambiente.</p><p>Ionizador em cascata - projeto 1O projeto est baseado em multiplicadores de tenso (veja Multiplicadores de tenso na abertura dessetrabalho intitulado Geradores de Altas Tenses). Tal projeto, portanto, implica na montagem de ummultiplicador de tenso capaz de geral, no terminal de sada, um potencial eltrico de cerca de 1000 Vcc, emrelao terra.Circuito Eltrico e Componentes:</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 2/18</p><p>Os capacitores devem ser de polister com tenso de trabalho de 450 Vcc para tenso de alimentao de117 Vac e 600 Vcc para alimentao de 220 Vac. A verificao de funcionamento pode ser efetuadamediante uso de uma pequena lmpada non dotada de um resistor de resistncia 4M7 colocado em um deseus terminais; o outro terminal da lmpada, tocando a agulha de coser, dever acende-la. O conjunto todopode ser colocado dentro de uma pequena caixa plstica, ficando apenas alguns milmetros da agulha parafora. O consumo de energia eltrica irrisrio.</p><p>Ionizador transistorizado - projeto 2Tal projeto est baseado em oscilador transistorizado acionando bobina de ignio ou flyback, comretificador diodo de alta tenso. Os transistores utilizados, todos de fcil obteno, so NPN; trs de baixapotncia (BC548) e um de mdia potncia (BD135) -- todos admitem equivalentes.Circuito Eltrico e Componentes:</p><p>Componentes: Q1 = Q2 = Q3 = BC548; Q4 = BD135; R1 = R2 = 22 k; R3 = R4 = 1 k; R5 = 3k3; R6 = 100 ohms; R7 = 4k7; D1 = D2 = 1N914;D3 = TV18 (diodo de alta tenso usado em televisores branco e preto); T1 = bobina de ignio ou flyback de TV brancoe preto.</p><p>Notas: (1) Optando pelo uso do flyback para TV branco e preto, deve-se enrolar na perna livre do ncleo de ferrite,para funcionar como primrio, de 15 a 30 espiras de fio de cobre esmaltado ou encapado, de dimetrocerca de 0,5 mm. Experimentar ... cada 1 cm de comprimento de fasca (contra um terminal de terra) equivalea cerca de 10 kV de tenso de sada.(2) O terminal positivo do diodo de alta tenso (D3) ligado diretamente ao terminal de alta tenso doflyback ou bobina de ignio automotiva.</p><p>Ionizador dimmerizado - projeto 3Este projeto alimentado diretamente pela rede eltrica local (117 ou 220 Vac), comporta a tcnica 'dimmer'para acionar uma bobina de ignio automotiva ou um flyback adaptado, para gerar a alta tenso deionizao do ar ambiente. O 'corao' de um dimmer um TRIAC ou um SCR; aqui foi utilizado o SCRMCR106.</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 3/18</p><p>MCR106.Circuito Eltrico e Componentes:</p><p>Componentes: SCR1 = MCR106; C1 = 8 a 16 F; D1 = 1N4007; D2 = TV18 (diodo de alta tenso deantigos TV); R1 = 220 k; R2 = 1 k ou 2k2; R3 = 1M5; R4 = potencimetro de 4M7; NE1 = NE2 = lmpadanon comum de rabicho; T1 = bobina de ignio automotiva ou flyback branco e preto, com 15 ou 30 espirasde fio de cobre esmaltado ou encapado de 1 mm.</p><p>B - Alta tenso com dimmer e bobina de ignio automotivaPode-se obter uma boa alta tenso (acima de 30 kVAC) com a combinao de trs componentes de fcilobteno e ... nenhuma solda! Os trs componentes so: 1 dimmer de luz comercial (para lmpadasincandescentes de quartos, ventiladores, etc., disponvel em qualquer loja de material eltrico), um capacitorde poliester de 3 F x 250 V (servem esses usados para partida de ventiladores com motor de induo) e</p><p>uma bobina de ignio automotiva (disponvel na sucata de muitas oficinas 'autoeltricas').Circuito Eltrico e Componentes:</p><p>Esses trs componentes so associados em srie e, aos extremos desta associao, aplica-se a tensoeltrica proveniente da rede domiciliar de 117/220 Vac (depende do dimmer adquirido, ou melhor, dependeda rede eltrica local e do TRIAC posto no dimmer).Abaixo mostramos os componentes citados que tiveram, como base, uma placa de acrlico e ps deborracha.</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 4/18</p><p>E alguns detalhes desta montagem:</p><p>Projeto do dimmer caseiroTodavia, o interessante da coisa, no comprar o dimmer j pronto ... e sim constru-lo! A seguir mostramoso circuito de um dimmer bsico e sua aplicao como parte de um gerador de alta tenso, como descritoacima.Circuito Eltrico e Componentes:</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 5/18</p><p>E detalhes da montagem:</p><p>Este esquema de dimmer bsico que apresentamos o modelo amplamente disponvel em lojas de materialeltrico. o modelo tpico para a rede domiciliar de 117 VAC para controle da luminosidade de lmpadasincandescentes desde 30 W at algumas centenas de watts, dependendo do triac utilizado. A inteno desteartigo que lhes apresento no entrar no mrito do funcionamento dos dimmers e sim como utiliz-lo paragerar altas tenses AC em altas frequncias.Com esta montagem, como gerador de alta tenso, consegui fascas abundantes com 3 cm de comprimento.</p><p>Cuidado! No esquea que a montagem est diretamente ligada rede eltrica; todo cuidado pouco.Alm disso, mesmo aps desligar o circuito, o capacitor de 3 F continua carregado e pode possibilitar umbelo choque! Para prevenir isto, foi colocado em paralelo com tal capacitor de poliester um resistor de 150 k,1/4 W (veja sobre o capacitor nas 3 primeiras fotos).</p><p>C - Eliminador de insetosVoc j deve ter visto aquele aparelho com uma luz arroxeada e ouvido um ocasional (ou constante) Tlc!Tlc! Tlc! Se ouvir atentamente, voc poder at captar os gritos dos infelizes insetos no momento em queso eletrocutados pela descarga de capacitores carregados com cerca de 600 V!</p><p>A verso High-Tech desses eliminadores de insetos compe-se essencialmente de uma fonte dealimentao de alta tenso com baixa corrente, uma lmpada (normalmente) fluorescente que serve paraatrair essas indesejveis criaturas voadoras (e/ou vetores de doenas) e uma grade ou tela adequada querecebe esta alta tenso.A verso Low-Tech usa apenas um pequeno ventilador para dirigir os insetos para uma bandeja contendogua, a partir da qual eles so demasiadamente estpidos ao tentarem escapar ... a tenso superficial dagua no permitir isso!Todavia, esses dispositivos no so seletivos e liquidam tanto os insetos amigveis, teis, como as pragasindesejveis.Apresentaremos duas verses (eu, particularmente, uso a primeira delas, tanto em casa (interno e horta),como no Rancho dos Ventos (meu sossego beira do Rio Pardo).</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 6/18</p><p>Circuito tpico - projeto 1Este o circuito que adoto, cujo construo bastante simples. A montagem requer:</p><p>1 base de madeira (pesada; usei uma de ponta de tera de peroba -- resto de construo de telhado -- de10 x 10 x 4,5 cm). Esta base tem um furo na lateral e outro no centro, que se cruzam dentro do bloco;serve para passar o cabo paralelo de alimentao AC do circuito.1 soquete comum (normalmente usado para lmpada incandescente)</p><p>1 lmpada compacta negra de 117V x 21 W20 m de fio de alumnio nu (sem capa ou esmalte) de dimetro entre 0,5 e 0,8 mm1 resistor de 10 k x 1/2 W2 diodos retificadores 1N40072 capacitores de polister de 1F x 250 V1 conector Sindall de 5 sees4 varetas de madeira dura de dimetro 6 mm e comprimento 23 cm.</p><p>Circuito Eltrico e Componentes:</p><p>LCN - Lmpada compacta negra 117V/21WD1, D2 - 1N4007C1, C2 - 1 F x 250 Vcc</p><p>As varetas, com dentes espaados de 3 a 4 mm (s na regio onde fica a parte ativa da lmpada compactanegra), so espetados nos 4 furos na base e suportam o enrolamento dos dois fios de alumnio. Cada fio dealumnio ligado na fonte de alta tenso (circuito dobrador de tenso) nos pontos M1 e M2. Os fios soenrolados de modo que o fio positivo (M1) e o fio negativo (M2) fiquem lado a lado (basta ir enrolando M1 pulando um dente em cada vareta e depois enrolar M2 nos dentes livres). </p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 7/18</p><p>Para fazer o denteado espaador nas varetas, usei um tubo branco corrugado (cabo plstico flexvel deligao de torneiras), cortei cerca de 13 cm de comprimento e depois cortei 4 tiras longitudinais de 3 mm delargura cada uma. Essas tiras foram coladas com cola epoxi nas varetas. As grades formam hlice cilndricaduplas, com passo de 3 a 4 mm. Uma hlice ligada em M1 e a outra em M2. Eis algumas fotos colhidas l noRancho dos Ventos (sobre a mesa do baralho, notebook e Ipad --- he he he , ningum de ferro!): </p><p>Recomendo, pois funciona mesmo! Um pincel macio o mais indicado para limpeza dos fios mas, cuidado... mesmo depois de desligado o capacitor continua carregado; mantenha longe do alcance de crianas. Ah! Em tempo. O fio de alumnio pode ser obtido em lojas de bijuterias; pena que, em geral, vem recoberto</p><p>de um esmalte colorido, o qual deve ser retirado. No tenho outras fontes de indicao para a compra destefio; se algum o souber favor comunicar-me e coloco aqui tal indicao. Como ltimo recurso, tal fio poderser substitudo por arame galvanizado fino (coisa de 0,6 mm de dimetro) --- este fcil de encontrar emlojas de ferragens (por 'quilo').</p><p>Oba! Retificando o texto acima ... quinta - 21/07/2011 ... descobri a fonte para o fio de alumnio: fio paracerca eltrica de 0,5 mm! Comprei um rolo fechado por R$ 50,00 ... no tem marca alguma, indicao deespessura, etc. Problema do fio resolvido! Agora falta resolver o problema do suporte para a bobinaeletrificada ... a soluo do tubo canelado, cortado em tiras, no me agradou.</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 8/18</p><p>Circuito quadruplicador - projeto 2</p><p>Trata-se to somente de uma linha quadruplicadora de tenso. R1 e R2 fornecem corrente limitante, casoalgum entre em contato com as grades. As grades podem ser do tipo hlice cilndrica dupla, como a doprojeto 1, ou haste retilneas de arame galvanizado colocadas paralelamente (distanciadas de 4 mm) e</p><p>interligadas alternadamente; uma associao na sada positiva AT e a outra na negativa.As lmpadas indicadas na ilustrao, L1 e/ou L2 admitem as seguintes variaes:1- lmpadas incandescentes roxas ( uma ou duas) de 5 a 10 W e seus soquetes;2- lmpadas compactas negras de 21 W (as recomendadas);3- lmpadas fluorescentes azul, necessita starter/reator e seus soquetes. </p><p>O dispositivo pode ser adaptado para 'insetos tamanho jumbo' ou mesmo pequenos roedores; para tanto,basta substituir os capacitores de polister para outros de valores maiores (1 a 3 F).</p><p>As grades (fios ou hastes) metlicas devem ser postas ao redor da lmpada, com os devidos suportesisolantes.</p><p>D - Inversor eficiente para lmpadas fluorescentes de 20/40 W - projeto 1Seja bem vindo o progresso com as caras lmpadas fluorescentes compactas mas, que no acertaram nogol um fato. Sua iluminao precria, no permitem uma leitura com luz adequada ou mesmo uma reade trabalho devidamente iluminada. Tm suas restries de uso. Ainda perdem, de longe, para os longostubos fluorescentes de 40 W; uma fonte extensa de luz.Este projeto pretende mostrar o uso da baixa tenso (12 Vcc), alimentando um inversor que, por sua vez,alimenta uma lmpada de 40 W (ou duas em srie de 20 W), com brilho adequado aos nossos trabalhos querequerem boa iluminao. O bom hobbysta pode comear montando apenas o inversor sem controle debrilho (esquema 1) e depois, num requinte, acrescentar o controle de brilho (esquema 2).</p><p>Circuito Eltrico e Componentes:</p><p>O primeiro trabalho ser a construo do transformador de ncleo aberto, usando um basto de ferrite de 8cm de comprimento e dimetro 10 mm (pode ser aproveitado da bobina de antena de um antigo rdiotransistorizado). O enrolamento se far em trs etapas: enrolamento primrio com 58 espiras de fio de cobre</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 9/18</p><p>transistorizado). O enrolamento se far em trs etapas: enrolamento primrio com 58 espiras de fio de cobreesmaltado de dimetro 0,61 mm, enrolamento de realimentao (feedback) com 13 espiras de fio de cobreesmaltado de dimetro 0,28 mm e enrolamento secundrio de 450 espiras (feito em 3 camadas de 150espiras cada) de fio de cobre esmaltado de dimetro 0,28 mm. Todas as camadas e o prprio basto deferrite devem ter uma cobertura de papel encerrado. Todos os enrolamentos devem ser feitos no mesmosentido, marcando cuidadosamente o incio e o fim de cada um deles; isto ser importante para o ajuste defase da realimentao ligada base do transistor de potncia. Ilustramos:</p><p>Layout</p><p>Inversor eficiente multiuso - projeto 2Este realmente um inversor para vrios usos. Tal circuito pode ser usado, por exemplo, para alimentar umalmpada estroboscpica, uma lmpada de flash fotogrfico, uma lmpada fluorescente, etc. Com os valoresfornecidos, ir gerar mais de 400 Vcc a partir de uma fonte de alimentao de 12 V e carregar um capacitor</p></li><li><p>24/1/2014 ==&gt; ALTAS TENSES - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !</p><p>http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_37c.asp 10/18</p><p>fornecidos, ir gerar mais de 400 Vcc a partir de uma fonte de alimentao de 12 V e carregar um capacitorde 200 F x 300V em menos de 5 segundos.</p><p>Circuito Eltrico e Componentes:</p><p>C1 = 1F x 100 V, polister; R1 = 4k7 x 1 W; D1 = 1N4007; D2 = 1N4948 x 1,2 kV (rpido); R2 = 1k x 1 W; C2 =300 F x 450 V; T1 = primrio 6,3 V - 0 - 6,3 V x 2,5 A, secundrio 117 V (transformador de filamento savessas); Q1 = 2N3055 + dissipador.</p><p>Notas:</p><p>1. A parte fsica da construo pode seguir vrias formas; CI, placa padro, minibox, conectores Sindall, etc...</p></li></ul>