Experiencia - Tensão Lampada De Neon

Sob que tensão a lâmpada néon acende?

(Diferenciando AC e DC)

Prof. Luiz Ferraz Netto [e-mail]

Apresentação

Esse experimento, posto sob forma de questão, é especialmente indicado aos alunos do ensino médio. Primeiro, porque aprendem circuitos de corrente contínua e na vida diária estão envolvidos com aplicações da corrente alternada; segundo, porque o experimento põe em destaque o primeiro argumento (hic.). Além disso, é uma boa oportunidade para se explicar o funcionamento de uma lâmpada néon e tubos de anúncios luminosos.

A questão

Para se determinar sob que tensão uma lâmpada néon (por exemplo, uma NE-2) acende, preparou-se o circuito abaixo esquematizado:

Se ligarmos os terminais (a,b) a uma rede elétrica domiciliar e movermos lentamente para cima o cursor do potenciômetro, isso aumentará pouco a pouco a tensão fornecida á lâmpada e essa acenderá no momento que o voltômetro (popularmente, voltímetro) eletromagnético (bobina móvel) indicar 50 V.

Repetindo-se o experimento, desta vez porém conectando-se aos terminais (a,b) uma fonte de tensão constante adequada, a lâmpada acenderá quando a agulha do medidor indicar cerca de 70 V.

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Pág. 2 Material oriundo do site www.feiradeciencias.com.br. Reprodução autorizada pelo autor. O Copyright do “Feira de Ciências” está reservado para “Luiz Ferraz Netto” e seu conteúdo está protegido pela Lei de Direitos Autorais.

Qual é, pois, na realidade, a tensão sob a qual a lâmpada néon acende?

A resposta

Entre os extremos de qualquer trecho de circuito alimentado por tensão alternada, o valor absoluto dessa tensão varia 120 vezes por segundo (*), de zero até um valor máximo denominado 'amplitude' ou valor máximo da tensão (ou, ainda, tensão de pico). O voltímetro de bobina móvel (eletromagnético) conectado em paralelo com esse trecho de circuito, indicará certo valor intermediário, denominado valor real ou efetivo (rms), que é 21/2 (raiz quadrada de 2) = 1,41... vezes menor que o valor da amplitude (máximo).

Se, por exemplo, um voltímetro de sistema eletromagnético indica 50 V, isso significa que em alguns momentos a tensão alcança o valor 50 x 1,41..., ou seja, cerca de 70 V, com a qual se acende a lâmpada sob tensão contínua. Assim, vemos que os dois experimentos não apresentam nenhuma contradição.

Esse simples experimento, como dissemos, facilmente realizável em condições escolares, é útil para evidenciar esses pormenores e facilitará bastante a compreensão entre uma tensão alternada e tensão constante. Obviamente esse não é o único experimento que põe em destaque tal diferença entre AC e DC.

(*) Quando um determinado aparelho ligado na rede elétrica domiciliar "ronca", por algum problema, essa é a freqüência do som que ouvimos. Os transformadores (com falta de ajuste e aperto), as campainhas eletromecânicas, as bombinhas de aquário, os reatores de lâmpadas fluorescentes (com problemas) produzem sons nessa freqüência.