FONTE ECONÔMICA - FEIRA DE CIÊNCIAS ... O Imperdível !
(para pequenos motores C.C.)
Para exposições em Feiras de Ciências e para 'hobbistas' em geral, o uso de pilhas ou baterias para garantir o funcionamento de pequenos motores CC pode tornar-se inconveniente (e caro!). Uma fonte de alimentação ajustável é a boa solução, entretanto, em certos casos, uma fonte bem mais simples pode resolver o problema. É o que apresentaremos nesse trabalho.
D1 - diodo retificador de silício (1N4004, BY127 etc.)
C1 - capacitor eletrolítico (470 mF, 35 a 50V)
R1 - resistor de carvão (470 W, 1 W)
F1 - fusível de 1A (e porta-fusível)
Lâmpada de 40W (e seu soquete)
Motor elétrico CC de 50 a 400mA, de 3 a 15V
Ponte de terminais (ou barra Sindall), cordão de força etc.
(a) - Circuito esquemático
(b) - 'Chapeado'
Essa é uma interessante fonte de alimentação sem transformador, que usa uma lâmpada incandescente comum como limitadora da intensidade de corrente, a qual, após a devida proteção (F1), retificação (D1) e filtragem (C1) permite o funcionamento de pequenos motores C.C.
A montagem, devido ao reduzido número de componentes (e pontos de solda), pode ser feita ao redor de uma ponte de terminais (4 terminais isolados) ou de um barra de 4 seções de terminais tipo Sindall (que dispensa as soldas).
A lâmpada incandescente utilizada determinará, função de sua potência, a corrente máxima permitida na carga (motor). Para a rede domiciliar de 110V, podemos estimar 100 mA para cada 10 W de potência (faça os cálculos: i = P/U ==> i = 10W/110V = 0,090 A = 90 mA). Para a rede de 220V, cada 10W correspondem a cerca de 50 mA (verifique isso: i = P/U = 10W/220V = 0,045 A = 45 mA).
Você poderá observar (e chamar atenção para o fato, numa Feira) que, quando o motor gira rapidamente, sem qualquer 'carga' acoplada ao eixo (as pás de uma ventoinha, por exemplo), ou seja, 'sem fazer força', o brilho da lâmpada é menor (indicando que não há energia absorvida) que quando houver uma carga ligado ao eixo (tentar segurar com a mão, por exemplo). O aumento do brilho da lâmpada indicará maior consumo de energia elétrica devido ao 'trabalho extra' que o motor estará realizando.
Para inverter a rotação do motor C.C. basta inverter a ordem dos fios que vão a seus terminais.
Na montagem, cuidado especial deve ser dado às polaridades de D1 e C1. Na inversão de um deles, o capacitor poderá 'explodir'!
A devida cautela no manuseio desse circuito prevenirá 'choques' perigosos por ocasião de algum toque acidental. Não esqueça que o motor não está isolado da rede elétrica domiciliar; um dos dois fios que vão ao motor está ligado direto na rede! Por isso, em ambiente de Feira, evite os toques furtivos dos visitantes; mantenha a montagem afastada de 'dedos curiosos'. Melhor ainda, coloque toda a montagem dentro de uma caixinha plástica ... tipo saboneteira ... com o soquete da lâmpada fixado externamente à tampa da caixa.