Com este aparelho é possível verificar o estado de capacitores de alta tensão como os de poliéster e cerâmicos, e outros com tensão de trabalho de pelo menos 200 V se a rede for de 110 V, e 400 V se a rede for de 220 V. O teste permite ainda detectar falhas de isolamentos em cabos, conectores, etc. quando então uma lâmpada neon acende. Mesmo uma resistência de dezenas de megohms é suficiente para fazer com que a lâmpada acenda, indicando a anormalidade do componente.
O circuito opera com uma corrente extremamente baixa, e como está ligado diretamente à rede de energia deve merecer atenção do montador, no sentido de se isolar bem todas as suas partes.
A montagem numa caixa fechada é recomendada e sua ligação deve ser sempre feita ao componente em teste com o plugue fora da tomada.
Na figura 1 temos o diagrama completo deste provador de isolamento.
Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa ponte de terminais que serve de chassi.
A lâmpada neon pode ser de qualquer tipo e os resistores são de 1/8 W ou maiores.
O diodo usado é o 1N4007 para as duas redes de energia (110 V ou 220 V).
Para a rede de 110 V pode ser usado também o 1N4004.
O capacitor C1 é de poliéster metalizado com uma tensão de trabalho de pelo menos 200 V se a rede for de 110 V, e pelo menos 400 V se a rede for de 220 V.
Para usar o aparelho, basta encostar as pontas de prova nos terminais do capacitor ou componente em teste.
Só podem ser provados componentes que suportem uma tensão de pelo menos 200 V se a rede for de 110 V e o dobro se a rede for de 220 V.
Se a lâmpada acender na prova e assim permanecer, é sinal de que existe fuga no capacitor em teste ou problemas de isolamento se o componente provado for um cabo ou conector.
O acendimento momentâneo (no momento em que o aparelho é ligado) é normal quando capacitores de mais de 10 nF são testados.
Será interessante dispor de alguns capacitores comuns para a demonstração.
Esses capacitores podem ser conseguidos facilmente em equipamentos eletrônicos fora de uso.
O interessante é que o próprio aparelho vai servir para indicar se eles estão ou não em bom estado.
O QUE EXPLICAR
Os capacitores são estudados no curso médio em física.
Uma demonstração prática de seu funcionamento é muito interessante e isso pode ser feito com o teste que descrevemos.
Uma possibilidade interessante para os professores é montar um capacitor usando folhas de alumínio ou ainda uma garrafa de Leyden.
Nas explicações deve-se levar em conta que:
* Os capacitores devem isolar a corrente e por isso não deve acender a lâmpada neon. Explique como funcionam os capacitores e como funcionam os isoladores dos fios.
* Explique como funciona a lâmpada neon. Este tema é interessante se associado à ionização, assunto estudado em química e física no ensino médio.
* Coloque as pontas de prova em contacto com a água de um copo. A lâmpada deve acender indicando que ela é condutora de eletricidade. Faça experiências com diversos materiais para detectar quais são os bons condutores, maus condutores e os bons isolantes.
A água comum é condutora devido a presença de sais minerais e impurezas. A água pura é um bom isolante.
D1 - 1N4007 - diodo de silício
F1 - Fusível de 500 mA
S1 - Interruptor simples
C1 - 1 µF/200 V - capacitor de poliéster - ver texto
R1 - 470 k Ω - resistor - amarelo, violeta, amarelo
R2 - 220 k Ω - resistor - vermelho, vermelho, amarelo
R3 - 100 k Ω - resistor - marrom, preto, amarelo
NE-1 – lâmpada neon comum
PP1, PP2 - Pontas de prova
Cx - capacitor ou componente em teste
Diversos:
Ponte de terminais, suporte para o fusível, cabo de alimentação, caixa para montagem, garras jacaré ou pontas de prova, fios, solda, etc.
