Característica Corrente x Tensão de uma Válvula a Gás - Uso do Osciloscópio na Escola – 15 (INS413)

Escrito por Newton C Braga

Sabemos que osciloscópio é uma das mais poderosas ferramentas de ensino nas escolas técnicas e mesmo nas escolas de nível médio dentro do programa de ensino de tecnologia (STEM). Com sua ajuda podemos programar diversos experimentos de física, eletricidade, e mesmo de outras ciências e agora de uma forma mais completa se acrescentarmos a isso tudo aplicativos disponíveis para celulares. Neste artigo damos um exemplo, de experimento que pode ser realizado com a ajuda de um osciloscópio, em especial, os modelos InfiniiVision série 2000X e 3000X da Keysight.

As válvulas diodo a gás são os equivalentes antigos dos diodos zener, operando como reguladoras ou estabilizadoras de tensão em circuitos valvulados.

As tensões dessas válvulas eram elevadas sendo valores típicos entre 80 e 100 V.

A finalidade deste experimento é estudar a curva característica de uma válvula deste tipo, recordando antes o princípio de funcionamento, muito semelhante ao de uma lâmpada neon.

Quando a tensão de ionização do gás no interior da lâmpada é atingida, ele ioniza tornando-se condutor. No entanto, pelas suas características, ela mantém entre seus terminais esta tensão operando, portanto, como um regulador.

Na figura 1 temos o arranjo feito para o experimento.

 

Figura 1
Figura 1

 

Além do osciloscópio precisamos do seguinte material adicional para realizar o experimento:

- Uma fonte de tensão alternada de pelo menos 120 V de pico. A corrente deve ser de pelo menos 20 mA.

Uma válvula estabilizadora de tensão como a OA2 (tentar obter uma em material de sucata antigo):

 

Procedimento:

- Com o circuito mostrado na figura montado, ajuste o osciloscópio para EXT e com menor sensibilidade, dada a tensão elevada do circuito.

Ligue o circuito que alimenta a válvula e retoque os ajustes do osciloscópio para observar a forma características mostrada na figura 1.

 

Análise:

Será interessante realizar o mesmo experimento usando um diodo zener, para que comparações possam ser feitas, observando-se apenas que no caso do diodo zener, o efeito ocorre num único sentido (polarização inversa), o que muda um pouco a curva.

A válvula a gás tem um comportamento bilateral, ou seja, ela é um zener que funciona polarizado nos dois sentidos.

Será interessante pesquisar (no site, na seção de valvulados) fontes que utilizem válvulas deste tipo como reguladoras de tensão.