Divirta-se! Deixe seus amigos perplexos acendendo uma lâmpada com um fósforo ou isqueiro e apagando-a com um sopro! Isso mesmo, é uma lâmpada comum (incandescente), mas que funciona como uma vela. Algo para você montar, apostar com seus amigos que realmente existe e depois divertir-se a valer diante de sua perplexidade.
Obs. Esta versão mais completa e detalhada do projeto de Lâmpada Mágica que tem outras versões no site saiu no meu livro Brincadeiras e Experiências com Eletrônica Vol. 8 de 1981, mas é atualíssimo, tanto pelos efeitos como pelos componentes usados que são ainda comuns no mercado.
Uma lâmpada é uma lâmpada! Para acendê-la acionamos um interruptor que estabelece a corrente em seu circuito a para apaga-Ia desligamos este mesmo interruptor que impede então a passagem da corrente. Este pelo menos é o funcionamento “normal" de uma lâmpada incandescente comum com o qual o leitor está habituado.
O que propomos neste artigo é algo totalmente inédito em matéria de acender e apagar lâmpadas comuns o que permite a realização de algumas mágicas ou brincadeiras interessantes.
O nosso circuito ”sente" a presença da luz de um fósforo ou isqueiro nas proximidades da lâmpada fazendo-a acender e do mesmo modo também ”sente" a presença de certos corpos opacos nas suas proximidades apagando-a.
Resultado: quando acendemos um fósforo o isqueiro perto da lâmpada, ela simplesmente acende ,também dando real impressão de que o responsável por isso é o fogo que chega de algum modo “misterioso" até o seu interior (figura 1).
É interessante ver como as pessoas ficam espantadas quando dizemos que a nossa lâmpada acende de modo "diferente" e riscamos um fósforo nas suas proximidades. “Naturalmente, este sujeito está brincando, ou está louco!" - é o que pensam.
Mas, o espanto é ainda maior quando a lâmpada realmente acende com a presença do fósforo!...
Você também pode divertir-se com seus amigos montando o circuito eletrônico de acionamento desta lâmpada e fazendo dela um abajur diferente, conforme sugere a figura 2.
Usando componentes que podem ser conseguidos com facilidade a baixo custo, e sendo muito simples de montar, este projeto não oferece qualquer tipo de dificuldades ao leitor, mesmo que sem experiência alguma.
Para brincadeiras, mágicas, demonstrações ou feiras de ciências, está é uma montagem de efeitos excelentes.
Obs.: este aparelho usa lâmpadas absolutamente comuns que não precisam de qualquer adaptação especial que possa levar seus amigos a suspeitar de "truques".
COMO FUNCIONA
Já demos a entender na introdução que o segredo desta lâmpada está num circuito que ”sente" a presença de luz de um fósforo ou isqueiro nas suas proximidades.
Na verdade, o responsável, pela tarefa de ”ver" a luz do fósforo ou isqueiro é um LDR (Iight dependent resistor) que é um dispositivo que tem uma resistência elétrica que depende da intensidade da luz que incide em sua face sensível (figura 3).
Quando um LDR se encontra no escuro, sua resistência é muito alta e praticamente nenhuma corrente pode circular por ele. Quando o LDR é iluminado, sua resistência diminuí a ponto de uma corrente algo intensa poder circular.
Infelizmente, os LDRs comuns de baixo custo não admitem a circulação de uma corrente elevada como a que precisa uma lâmpada comum, mesmo que pequena, para acender, de modo que não podemos ligar este dispositivo diretamente na lâmpada em questão, pois ele queimaria com facilidade.
Entretanto, o LDR pode ser usado para controlar a corrente da lâmpada através de um dispositivo intermediário,uma espécie de "chave eletrônica" que liga a lâmpada quando o LDR é iluminado e a desliga quando o LDR é escurecido.
Esta chave eletrônica é um SCR (diodo controlado de silício).
Quando então o LDR é iluminado, a corrente que passa por ele pode ligar o SCR que então aciona a lâmpada, acedendo-a. Quando o LDR está no escuro, o SCR permanece "desligado" e consequentemente, a lâmpada fica apagada.
Com o SCR que recomendamos neste aparelho, o leitor pode controlar sem a necessidade de elementos adicionais, lâmpadas de até 100 W o que é mais do que suficiente para as aplicações recreativas.
O importante neste circuito é então a disposição do LDR em relação à lâmpada e a posição do fósforo ou isqueiro em relação ao LDR.
Na figura 4 mostramos o modo segundo o qual o LDR deve ser colocado para funcionar segundo os efeitos que queremos.
Nesta posição, ao receber luz do fósforo ou isqueiro que se aproxima da lâmpada, o LDR dispara alimentando-a. A partir de então, a própria luz da lâmpada realimenta o LDR mantendo-o excitado e, portanto, o circuito disparado.
A luz permanece acesa, portanto, mesmo depois de retirado o fósforo.
Para apagar a lâmpada basta colocar a mão entre o LDR e esta lâmpada de modo a interromper o feixe de luz.
Este movimento de colocar a mão ou “abafar" a lâmpada deve ser acompanhado de um sopro do “mágico" que então "disfarçará" o que está fazendo dando a impressão nítida de que realmente é o "vento" que a apaga!
Completa o circuito, um controle de sensibilidade de disparo que visa colocar o LDR perto do ponto de disparo em função da iluminação ambiente. Este controle fica na própria caixa que aloja o aparelho e deve ser ajustado cuidadosamente antes de cada demonstração.
Como a luz do fósforo ou isqueiro apenas dispara o circuito, a lâmpada deve receber energia da tomada de 110 V ou de 220 V.
OS COMPONENTES
Todos os componentes usados nesta montagem são comuns em nosso mercado havendo a possibilidade até de aproveitamento de velhos rádios, televisores ou outros fora de uso.
Começamos com a caixa que pode ser de qualquer material desde que, totalmente opaca (não deve passar luz de modo algum). A caixa deve ser totalmente vedada, com exceção do local onde vai o LDR para que a luz ambiente não prejudique o seu funcionamento. Na figura 5 temos a nossa sugestão de caixa.
O LDR é um componente que, em princípio, não é crítico já que praticamente qualquer tipo pode ser experimentado, com bons resultados.
O que poderá variar será a sensibilidade do circuito. Em particular, sugerimos o tipo pequeno, redondo de 1 cm de diâmetro, que pode ser encontrado em velhos televisores fora de uso, que tenham controle automático de luminosidade. Estes LDRs são instalados na parte frontal destes aparelhos.
O SCR recomendado é o MCR 106, IR106, TIC106 ou C106 para 200 V se o aparelho for ligado na rede de 110 V e para 400 V se o aparelho for usado na rede de 220 V.
O leitor poderá eventualmente usar um SCR TIC106 mas, neste caso, pode ser necessária a ligação de um resistor adicional de 1 k x 1/8 W entre seu catodo e sua comporta (G e K) se a lâmpada permanecer sempre acesa não dando ajuste.
A lâmpada controlada pode ser de qualquer tipo cuja potência se situe entre 15 W e 100 W. O tipo ideal para as aplicações práticas é de 60 W de potência com tensão de acordo com sua rede.
Temos na comporta do SCR um diodo. Este componente pode ser de qualquer tipo para uma tensão de trabalho de pelo menos 100 V com corrente mínima de 100 mA.
Optamos pelo superdimensionado 1N4004 e seus equivalentes 1N4007, BY127 que são muito comuns em nosso mercado e a custo bem acessível.
Com relação ao potenciômetro, seu valor não é crítico podendo situar-se entre 1 M e 2M2. O leitor pode inclusive aproveitar um potenciômetro de controle de tom ou volume de velhos rádios a válvulas cujo valor normalmente é de 470 k (mas serve!).
Não há necessidade de se usar interruptor junto ao potenciômetro porque a lâmpada será totalmente comandada pelo fósforo e pelo sopro.
Os resistores são todos de 1/8 W em vista de suas dimensões reduzidas mas se o leitor não fizer questão de espaço, pode usar outros maiores mas de mesmo valor em resistência elétrica (mesmas cores).
Completa a nossa lista de material uma ponte de terminais para soldagem dos componentes e uma ponte menor para soldagem do LDR: soquete para a fixação da lâmpada, cabo de alimentação e knob para o potenciômetro.
Estes materiais podem ser comprados em casas especializadas ou aproveitados de sua sucata.
MONTAGEM
Para a montagem você deve usar um soldador pequeno (máximo 30 W); solda de boa qualidade, alicate de corte lateral, alicate de ponta fina e chaves de fenda.
Comece preparando a caixa onde vai ser montado o aparelho e fixando o suporte da lâmpada e o potenciômetro. Passe o cabo de alimentação e dê um nó na sua ponta para que ele não escape. Se a caixa for metálica ou de material fino, use uma borracha de passagem para evitar que as bordas afiadas do furo cortem o fio (figura 6).
Na figura 7 temos então o diagrama completo da lâmpada mágica válido tanto para a rede de 110 V como para a rede de 220 V.
Os valores dos componentes entre parêntesis são para a rede de 220 V.
Na figura 8 é dada a disposição real dos componentes na caixa e na ponte de terminais.
Oriente-se por esta figura e pela anterior para realizar a sua montagem,
Alguns cuidados são necessários para a realização da soldagem dos componentes. Por isso, para garantir sucesso na montagem, sugerimos que o leitor siga a sequência dada:
a) Solde em primeiro lugar o SCR na ponte de terminais que ainda deve estar fora da caixa. Veja que o SCR tem modo certo para ser colocado. Se for invertido a lâmpada não funcionará e este componente ficará estragado. Para a soldagem, dobre seus terminais de modo a abri-los, encostando-os na ponte em seguida.
b) Solde o diodo que vai ligado à comporta do SCR (D1). Veja que este componente tem um anel ou um símbolo que identifica o seu catodo. Obedeça a posição certa para a ligação deste componente, pois sua inversão põe em risco a integridade do SCR. Os seus terminais devem ser cortados num comprimento que permita sua colocação fácil na ponte. A soldagem deve ser feita rapidamente para que o calor não o afete.
c) Solde os resistores em posição na ponte de terminais. Estes componentes não têm polaridade, mas você deve fazer as soldagens rapidamente para que o calor não os danifique. Corte antes da soldagem os seus terminais no comprimento apropriado.
d) O LDR será soldado numa ponte menor (pedaço de uma barra maior cortado com o alicate de corte lateral) a qual será por sua vez fixada nas proximidades do orifício para a entrada de luz. Veja na figura 9 o modo como o LDR deve ser soldado e montado na ponte.
Para fixar a ponte use um parafuso comum curto com porca. Solde o LDR bem rápido, pois sendo seu invólucro plástico o calor propagado pode danifica-lo o com facilidade.
e) Fixe a ponte de terminais com o SCR na caixa, usando parafuso curto com porca e em seguida faça as interligações com os demais componentes com fío flexível de capa plástica. Os fios devem ser curtos para facilitar o fechamento posterior da caixa por baixo (não obrigatório).
Com todas as interligações feitas, coloque o knob (botão) no potenciômetro, confira a montagem e coloque a lâmpada no suporte. Você pode passar ao item seguinte que ensina como fazer a prova de funcionamento e os ajustes.
PROVA
Ligue o plugue na tomada. Coloque o dedo no furo que deixa a luz incidir no LDR e ao mesmo tempo, vá girando o potenciômetro que controla a sensibilidade até conseguir um ponto pouco antes da lâmpada acender.
Veja que, atuando sobre o controle de sensibilidade nestas condições estando o aparelho bom, deve haver uma faixa em que a lâmpada permanece apagada e outra em que ela permanece acesa.
Em seguida, tire o dedo do furo e coloque a lâmpada mágica numa posição em que a iluminação ambiente permita a formação de uma sombra da própria lâmpada (dê preferência às lâmpadas de vidro translúcido para melhor funcionamento) sobre o furo, conforme mostra a figura 10.
Se a lâmpada acender, tampe momentaneamente o furo com o dedo e reajuste o potenciômetro para mantê-la apagada somente com a iluminação ambiente.
Pegue agora um fósforo e acenda-o nas proximidades da lâmpada na posição mostrada na figura 11.
A lâmpada deve acender e assim permanecer mesmo quando afastarmos o fósforo. Se isso não acontecer, aumente a sensibilidade, mas sem deixar que a lâmpada responda à iluminação ambiente.
O potenciômetro deve ser deixado na posição que permita acender a lâmpada com o fósforo mas não com a luz ambiente.
Para apagar a lâmpada, coloque a mão entre ela e o LDR, conforme mostra a figura 12. A sombra produzida pela mão deve ser suficiente para desligar o circuito.
O ajuste ideal do potenciômetro, levando em conta a iluminação ambiente é obtido quando a mesma acende com o flash de um fósforo ou isqueiro e apaga com a sombra não sendo influenciada pela luz da sala.
BRINCANDO COM A LÂMPADA
Diga aos seus amigos que você é “mágico" e que é capaz de acender uma lâmpada comum com um fósforo ou isqueiro e apagá-la com um sopro.
Naturalmente, eles não acreditarão. Você pode até fazer algumas apostas interessantes. Depois, é só levar a lâmpada na presença de seus amigos (será conveniente escolher um local, para a qual a lâmpada já tenha sua sensibilidade pré-ajustada) e acendê-la de modo espetacular.
Para apagar, ao mesmo tempo que você sopra, “abafe-a" para fazer sombra sobre o LDR que desliga o circuito, mas não deixe seus amigos perceberem que é a sombra no furo do LDR que faz o circuito desligar.
Usando um pequeno espelho, preso à corrente de seu relógio, pode-se acender a lâmpada com um gesto de mágica, bastando para isso focalizar sobre o furo do LDR o reflexo de uma lâmpada ambiente mais forte, conforme sugere a figura 13.
Com um pouco de prática você pode fazer sucesso como mágico num show em casa ou em festas,
LISTA DE MATERIAL
SCR - MCR106, IR106, C106 ou TIC106 - para 200 V se a rede for de 110 V e para 400 V se a rede for de 220 V.
D1 - 1N4004 ou BY127 - diodo de silício
P1 - potenciômetro de 1M ou 2M2
R1 – 150 k x 1/8 W - resistor (marrom, verde, amarelo) – 110 V – 220 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, amarelo)
R2 - 15k x 1/8 W - resistor (marrom, verde, laranja)
LDR - Foto resistor comum LDR
L1 - lâmpada incandescente (15 à 100 W)
Diversos: cabo de alimentação, suporte para a lâmpada, knob para o potenciômetro, pontes de terminas, caixa, parafusos, porcas, borracha de passagem, fios, etc.
