quarta-feira, 7 de junho de 2017

Luz em dois níveis

Eis aqui uma utilidade para sua casa feita com apenas um diodo e que vai até lhe proporcionar uma certa economia de energia elétrica.

Com o circuito apresentado você pode ter duas intensidades para uma lâmpada comum.

Com a chave numa posição a lâmpada acende com o brilho normal e com a chave na outra ela acende com metade do brilho, proporcionando assim uma iluminação suave ou econômica.

Na figura temos o circuito de nosso aparelho.

Veja que vai substituir o interruptor simples da parede por um duplo já que teremos duas funções: liga/desliga e alto/baixo.

O diodo será o 1N4004 se a tensão da rede de energia de sua casa for de 110 volts e o 1N4007 se a tensão de sua rede for de 220 volts.

Seu funcionamento é simples de entender agora que o aluno já foi apresentado ao diodo: 

com a chave S2 na posição de luz máxima ou alto, toda a corrente passa diretamente para a lâmpada que acende normalmente com máximo brilho.

No entanto, com a chave S2 aberta, que corresponde à luz suave ou baixa, o diodo fica em série com o circuito.

Como a tensão da rede local é alternada, o diodo só pode conduzir os semiciclos positivos, ou seja, quando o anodo fica positivo em relação ao catodo.

O resultado é que os semiciclos negativos (quando o anodo fica negativo em relação ao catodo) são cortados.

Com isso, apenas metade da potência disponível é aplicada à lâmpada, que então acende com o brilho reduzido.

Veja que, não conduzindo a metade dos semiciclos, o diodo fica submetido no sentido inverso a uma tensão igual ao pico da rede de corrente alternada.

Assim, levando em conta que na rede de 110 volts o pico , ou seja, o máximo que a tensão atinge está em torno de 154 volts, o diodo usado deve ser do tipo capaz de suportar pelo menos isso.

Por este motivo é que optamos pelo 1N4004 que é indicado para picos de 400 volts, mas uma tensão alternada de 200 volts.

Este mesmo diodo não poderia ser usado na rede de 220 volts onde os picos chegam aos 300 volts.

a) Não use o sistema de luz em dois níveis com qualquer outro tipo de aparelho.

Ele só deve ser usado com lâmpadas incandescentes.

b) Nas experiências de lições anteriores já estávamos usando Leds para obter indicações diversas. 

Se o aluno teve dúvidas ao realizar aquelas experiências, talvez agora com um conhecimento maior sobre o princípio de funcionamento deste componente, elas possam ser melhor entendidas.