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Globo
de Plasma
Lâmpada de plasma
Oscilador
de alta freqüência
(com
válvula e flyback)
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Técnico: Umbreon Web Master
Apresentação
O Globo de Plasma (esfera de plasma ou lâmpada de
plasma), como é mais conhecido, refere-se a uma montagem que reúne
eletrônica e descarga em gases rarefeitos. A parte eletrônica
prende-se a um circuito oscilador que produz altos potenciais elétricos
capazes de, mediante o campo elétrico produzido, ionizar o gás
rarefeito aprisionado no globo. O faiscamento observado nessa
atmosfera de plasma é característico, na sua forma, pela natureza
do sinal elétrico utilizado (geralmente sinal AC de alta freqüência)
e, na sua cor, pelo tipo de gás utilizado.
A
ilustração abaixo destaca as características básicas de um típico
globo de plasma. Na base do aparelho tem-se o circuito eletrônico
que gera o sinal de alta tensão (veja montagem, a seguir),
usando um flyback, transformador com núcleo de ferrite usado nos
tubos de televisão. Ele produz entre 8 000 e 15 000 V numa freqüência
ao redor dos 20 kHz. O globo é inicialmente evacuado e a seguir
preenchido com pequena quantidade de gás inerte; comumente, néon ou
argônio.
A baixa pressão interna fica por volta de 0,0001 atmosfera (1/10000
da pressão atmosférica). Isso aumenta o livre caminho médio entre
portadores de carga elétrica, antes de colidir com outros portadores
ou átomos. Se o livre percurso médio é longo, os portadores de
cargas podem acelerar durante maior intervalo de tempo e, com isso,
adquirir maior energia cinética entre as colisões e, o mais
importante, podem fazer isso com a aplicação de campo elétrico
pouco intenso. Desse modo, os efeitos das descargas nesse gás
rarefeito são melhores apreciados do que se usássemos intensos
campos elétricos em gases sob pressão atmosférica.
Sob
o efeito do intenso campo elétrico que cerca o eletrodo central do
globo, ocorre a ionização do gás rarefeito e observa-se abundante
faiscamento entre esse eletrodo central (sob alto potencial elétrico)
e o globo de vidro que está, efetivamente, ao potencial elétrico do
solo. O faiscamento não tem direção privilegiada uma vez que o
eletrodo central (pequeno globo de vidro preenchido com farpas de
grafite) é eqüidistante de qualquer porção do globo de vidro.
Quando um corpo aterrado (mão do experimentador, por exemplo) se
aproxima do globo, o campo elétrico fica mais intenso entre o
eletrodo central e o 'solo', que foi melhorado pela presença da mão
do experimentador. Nesse caso, as descargas ocorrerão
preferencialmente nessa região do globo, formando filetes elétricos
mais intensos do que os fluxos anteriormente observados.
O
uso da alta freqüência é o 'preventivo' notável do dispositivo
quando a danos no corpo humano, uma vez que as correntes elétricas
que se dirigem para a terra, provenientes do globo, em última instância
percorrendo mão e corpo, não passam pelo interior do corpo e sim
pela superfície da pele. Esse 'efeito de pele', como é conhecido,
protegerá o experimentador de qualquer 'choque elétrico' (que, de
qualquer modo é bastante moderado pois as correntes envolvidas têm
minúsculas intensidades). Embora tais globos não ofereçam o perigo
de choques elétricos, eles poderão infligir pequenas queimaduras na
pele, por efeito Joule (aquecimento), quando o faiscamento persiste
sempre no mesmo lugar da pele.
Quando
alguém aproxima sua mão do globo haverá faísca entre o globo e as
pontas dos dedos. Se outra pessoa aproxima sua mão da mão dessa
primeira haverá também faiscamento entre os dedos dessa segunda
pessoa e a pele da mão da primeira. Ambas as pessoas sentirão as
pequenas picadas do faiscamento. Uma interessante atração para as
Feiras.
Para
alguém que tenha 'medo' dessas minúsculas 'picadas' na pele
recomendamos colocar na mão uma peça de ferro (um alicate, uma
tesoura, uma lima,etc.) e aproximar a peça do globo. Ao segurar a peça
a área de contato da mão aumenta o suficiente para que a pessoa não
sinta absolutamente nenhum choque, picada ou aquecimento, mesmo que
entre a peça e o globo ocorra intenso faiscamento. Uma 'peça'
recomendada é uma lâmpada fluorescente; com a mão em uma das
extremidades da lâmpada e a outra extremidade encostada no globo, a
lâmpada toda acende!
Montagem
Essa montagem que
propomos, permite o funcionamento de uma globo
de plasma, mais especificamente, uma lâmpada de plasma,
com resultados surpreendentes. O flyback utilizado, como sabemos, é
um transformador com núcleo de ferrite, destinado a produzir altas
tensões nos televisores e monitores.
Esse
circuito, utilizando válvula termiônica
6DQ6, permite o uso de flyback de
um televisor valvulado, sem quaisquer modificações, ou seja, não
é necessário efetuar nenhum enrolamento extra sobre o núcleo de
ferrite. O desempenho dessa montagem é bem superior ao anterior, no
qual usamos de um SCR. No lugar do globo de plasma utilizamos,
nessa montagem, uma simples lâmpada incandescente de 200 W (queimada
ou não, isso não importa)
Material
C1
– 3kpf x 3kV, cerâmica;
C2 - 1mF
x 600V, óleo;
C3 - 2 de 5kpf x 3kV, cerâmicos, em paralelo;
C4 - (32 + 32) mF
x 350V;
R1 - 10 a 15k x 5W, fio;
R2 e R3 - 20k x 1W, carvão;
XRF - 2,5 mH, 4 seções;
T1 - Primários (110 + 110)V, secundários (275 + 275)V x 60mA e (5
+ 6)V x 2 A;
T2 - flyback para televisor valvulado;
V - válvula 6DQ6;
D1 e D2 - diodos BY127 ou equivalentes (1N4004 etc.).
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A
lâmpada utilizada para a produção de faíscas em seu
interior pode ser uma do tipo incandescente (queimada ou não)
de 150 ou 200W ou uma 'lâmpada' especial que deve ser
fabricada por profissional em 'anúncios luminosos de tubos néon'.
Essa
'lâmpada especial' consta de
um grande bulbo de vidro com um eletrodo central que termina
por uma pequena esfera; todo o ar interno é extraído e
substituído por pequena quantidade de gás néon.
Abaixo as fotos de meu exemplar desse globo, usando um
'lustre' de vidro transparente para lâmpada incandescente.
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