Micro-teste

Escrito por Newton C. Braga
Sex, 01 de Abril de 2011 03:42

Este é um artigo muito simples que podemos classificar como "Mini Projeto", assim chamado na edição da época em que saiu, isso em 1997. O circuito pode ser montado com componentes baratos e que até podem ser obtidos de sucata. Trata-se de montagem ideal para iniciantes e também para cursos de introdução à tecnologia, como os que ministramos no ensino fundamental. Alunos das outavas e nona séries do fundamental podem montar este circuito e realizar diversos experimentos para aprender eletricidade e eletrônica. Também podemos usá-lo como primeia montagem para aprender a soldar.

O circuito é um provador de componentes e circuitos do tipo de continuidade muito simples usando um LED como indicador. Na prova. quando a resistência do componente ou circuito em teste é inferior a 50 kΩ aproximadamente, o LED indicador acende. Se a resistência do circuito em teste for maior do que 1 M Ω (circuito aberto ou material isolante) o LED não acende. Para valores de resistência intermediários o LED acenderá com um brilho reduzido.
Podemos usar este circuito num trabalho escolar, aula de física ou feira de ciências para mostrar como se comportam condutores e isolantes de uma forma direta que todos entenderão.
O importante é que pelo brilho do LED na prova também podemos avaliar o estado de componentes como resistores, capacitores, bobinas, lâmpadas, enrolamento de bobinas e transformadores, interruptores, fusíveis e muitos outros.
O circuito pode ser alimentado por duas ou quatro pilhas pequenas e seu consumo é muito baixo. Na verdade, se as pontas de prova forem mantidas separadas não é preciso nem usar S1 que a corrente drenada será praticamente nula.

COMO FUNCIONA
Um LED é ligado no coletor de um transistor de modo que ele acende quando o transistor conduzir a corrente. Para conduzir a corrente é preciso que sua base seja polarizada e isso é feito através de duas pontas de prova.
Quando as pontas de prova estão separadas ou quando entre elas está ligado algum dispositivo que tenha uma resistência muito alta ou seja um isolante, nenhuma corrente pode circular e o transistor não conduz. Nestas condições o LED se mantém apagado.
No entanto, quando o dispositivo ou circuito ligado entre as pontas de prova conduz a corrente o transistor é polarizado e com isso o LED acende.
Para que o transistor conduza, entretanto, a corrente circulante pela base deve ter certo valor. Abaixo deste valor o transistor reduz sua condução e o LED não acende com toda sua força. Assim, se o circuito testado tiver uma resistência algo elevada, na faixa de 47 k Ω a 1 M Ω, o LED acenderá mas com brilho reduzido.

MONTAGEM
Na figura 1 temos o diagrama completo do provador.




Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa ponte de terminais. O conjunto pode ser instalado facilmente numa pequena caixa de plástico.




Para Q1 podemos usar qualquer transistor NPN de uso geral.
O LED pode ser vermelho ou de qualquer outra cor e na sua montagem é preciso observar sua polaridade pois se for invertido ele não acende, o mesmo ocorrendo em relação ao transistor e ao suporte das pilhas.
Os resistores são de 1/8W ou maiores e as pontas de prova tanto podem ser do tipo adquirido pronto em casas especializadas (como as usadas em multímetros) como podem ser improvisadas com dois pregos grandes.

PROVA E USO
Para provar o aparelho é só ligá-lo depois de colocar as pilhas no suporte e encostar uma ponta de prova na outra: o LED deve acender com seu brilho normal. Se o LED acender com as pontas separadas ou o transistor está ligado errado ou está queimado.
Para usar é só encostar as pontas de prova no componente que se deseja testar. Se o componente estiver em qualquer aparelho ele deve ser retirado ou então o aparelho deve estar com a alimentação desligada.
Se o LED acender neste teste o circuito ou componente apresenta continuidade, caso contrário não. Lembramos que existem componentes que justamente estão bons quando o LED não acende como, por exemplo, os capacitores.
Será interessante verificar nos livros especializados como devem ser comportar os componentes para saber como devem ser feitos os testes.
Para provar diodos, por exemplo, temos continuidade no sentido mas não em outro; para fusíveis se houver continuidade é porque ele está bom; para um capacitor se houver continuidade (LED aceso) é porque ele está ruim.

O QUE EXPLICAR
Pegue diversos materiais comuns como moedas, clipes, grafite, papel, vidro, objetos de metal, etc. Teste cada um deles de modo a demonstrar quais são condutores e isolantes.
Explique a diferença entre condutores e isolantes e diferencie os diversos materiais depois de fazer os testes.
Explique que nos condutores a corrente circula e por isso ao se realizar o teste o LED acende.
Tenha em mãos resistores de diversos valores para testá-los com este aparelho mostrando que, quando maior for a resistência menor será o brilho do LED.

SUGESTÕES
O LED pode ser trocado por uma lâmpada de tensão de acordo com as pilhas usadas desde que sua corrente seja inferior a 100 mA.
Se for usado um transistor Darlington o ganho do provador será muito maior e ele servirá como teste de isolamentos, pois o LED acenderá com resistências de muitos megΩ.

Lista de Materiais:

Semicondutores:
Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral
LED - LED vermelho comum

Resistores: (1/8W, 5%)
R1 - 10 k Ω - marrom, preto, laranja
R2 - 470 Ω - amarelo, violeta, marrom

Diversos:
S1 - Interruptor simples
PP1, PP2 - Pontas de prova - ver texto
B1 - 3 V ou 6 V - 2 ou 4 pilhas pequenas
Ponte de terminais, suporte de pilhas, caixa para montagem, fios, solda, etc.


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