o Laboratorioem Casa

RADIO-GALENAAnibal Figueiredo

FUNBECEduardo Terrazzan

FUNBEC

Uma quantidade enorme de ondas eletromagneticas e pro-duzida a todo instante pelas estaC(oes de radio, em diversasfrequ€mcias (entre 100 kHz e 300.000 kHz). Sao as chamadasondas de radiofrequemcia. Para a faixa conhecida por ondasmedias, as estaC(oes transmitem em frequemcias que vao, apro-ximadamente, de 500 kHz a 1500 kHz (como voce pode conferirno mostrador de um radio).

Essas ondas podem ser captadas por um receptor eletricosimples e reproduzidas por um fone de ouvido, utilizando-seapenas a energia que elas mesmas transportam. Assim, nao enecessario 0 uso de energia fornecida pela rede eletrica oumesmo por pilhas.

A partir do infcio do seculo XX, foram introduzidos nosreceptores de radiofrequencia certos cristais que permitem apassagem de corrente eletrica num sentido mas a impedem nosentido oposto. Esses cristais sac conhecidos como semi-condutores.

Um dos primeiros semi-condutores utilizados foi a galenaque e 0 minerio de chumbo mais abundante na natureza."Galena" e a denominaC(ao vulgar do sulfeto de chumbo (PbS)que contem 86,6% de chumbo (Pb) e 13,4% de enxofre (S). acristal de galena foi utilizado durante muito tempo devido a suagrande eficiencia na detecC(ao das ondas de radio, sendoinclusive empregado na construC(ao de receptores improvisa-dos durante a segunda guerra mundial, em toda a Europa.

Mais recentemente, substituiu-se a galena por semi-condutores de germanio ou sillcio. Entretanto, por forC(a dohabito, qualquer receptor pequeno e simples, como 0 quepropomos adiante, continua sendo chamado "radio-galena",mesmo que 0 semi-condutor utilizado seja outro.

A ideia basica e bem simples e 0 seu receptor, depois demontado, devera ficar assim:

Para se construir uma boa antena e recomen-davel utilizar aproximadamente 20m de fio bemesticado, a uma boa altura do chao (5m pelo me-nos) e presa a objetos isolantes. Uma das extremi-dades da antena deve ser lixada e conectada a umadas extremidades da bobina em 1.

Para construir a bobina enrola-se 0 fio de.cobre esmaltado, dando-se cerca de 100 voltas notubo isolante. As voltas de fio devem ficar bemencostadas umas nas outras, sem superposiC;;ao. Aprimeira e a ultima volta devem ser presas ao tubocom fita adesiva, deixando-se uma sobra de 20cmde fio em cada extremidade. Lixam-se as pontasdessas sobras para tirar 0 esmalte e permitir oscontatos eletricos.

Lixa-se tambem uma faixa de cerca de 1cm delargura ao longo de todo comprimento da bobina.Essa faixa servira para fazer contato eletrico, va-riando-se 0 numero de voltas conectadas ao res-tante do receptor.

Material necessaria· Uma base de madeira de 25 cm x 25 cm· Um canudo de cerca de 15 cm de comprimentopor 3 cm de diametro (pode ser de papelao, de pveou outro plastico isolante qualquer).45 metros de fio de cobre esmaltado (n~ 28 ou 30)· Um fone de ouvido simples, desses que acompanhampequenos radios de pilha (fone de cristal)· Dois capacitores de ceramica: um de 250 pF eoutro de 100 pF· Um diodo de germanio ou sillcio· 15 percevejos· Fita adesiva· Um peda<;;o de lixa fina

A ligaC;;ao com a terra pode ser feita atraves doencanamento de agua da sua casa (desde que sejametalico) ou atraves de um pedac;;o de ferro finca-do no chao. A ligaC;;ao entre a terra e a bobina se daem ficando no chao.

o capacitor C1 (250 pF) deve ser colocado emparalelo com a bobina. Um dos seus terminais deveser ligado a terra em 5 e 0 outro fixe em 3.

Do ponto 3 sai um pedac;;o de fio. A extremida-de livre desse fio deve ser encostada na partelixada do enrolamento (4), podendo percorre-Ia deponta a ponta. Esse pedac;;o de fio e chamadocursor. Com isso, pode-se introduzir no circuitoum numero variavel de voltas da bobina.

o diodo deve ter um terminal conectato em 3 eo outro em 6.

Uma unidade de capacitancia eo Farad (s;mbolo: F). Esta unidadee uma homenagem a Michael Faraday (1791- 1867). cientista inglesresponsavel por grandes descobertas e formu/ac;;6es tearicas no campodo eletromagnetismo. a pica Farad (pF) e um submultiplo do Farad: 1pFe igual a 10-12 F, ou seja, 0.000 000 000 012 F.

o capacitor C2 (100 pF) deve ter um terminalconectado ao diodo, em 6, e 0 outro a terra, em 7.

o fone deve ser conectado em paralelo com 0capacitor C2, em 6 e 7.

Nao se esque9a que em todos os pontos deconexao (1 a 7) as extremidades dos fios de cobredevem ser Iixadas antes, a fim de permitir os conta-tos eletricos.

As conexoes devem ser fixadas na base demadeira at raves de percevejos, exceto a extremida-de livre 4 (cursor), que podera ser presa ao enrola-mento por um peda90 de fita adesiva.

Coloque 0 fone no ouvido e percorra lenta ecuidadosamente com 0 cursor a parte lixada doenrolamento da bobina, procurando sintonizaruma esta9ao de onda media local. Divirta-se!

Se voce tiver interesse em saber como funcio-na 0 seu radio-galena, daremos a seguir algumasinforma90es sabre a fun9ao de seus componentes.

FuncionamentoNossa montagem se compoe basicamente de

quatro partes:

o esquema para a recep9ao de ondas eletro-magneticas de radiofrequencia consiste de umabobina Iigada por um lade a antena e, por outro, aterra.

As figuras mostram 0 circuito que voce vaimontar; na parte inferior sempre aparece 0 dese-nho esquematico correspondente.

o sistema de recep9ao pode captar ondas deradio-difusao de inumeras frequencias. Essas on-das, quando atingem a antena, fazem oscilar ascargas eletricas (eletrons) contidas em toda a ex-tensao da antena ate a terra. Produz-se assim umacorrente eletrica alternada.

No espa90 em torno de nos existem sempreondas eletromagneticas de diversas frequencias,emitidas pelas varias esta90es de radio. 0 proble-ma e selecionar a frequencia que nos interessa.Fazer essa sele9ao e 0 que chamamos "sinto-nizar".

A propria bobina do sistema de recep<;:ao servecomo sintonizador, desde que possamos utilizarum numero variavel de voltas do enrolamento paraobtermos uma induUmcia (L) variavel.

Sugerimos aproveitar a bobina de indutancia(L) variavel, porem associada, em paralelo, com umcondensador de ceramica de capacitancia (C) fixa(250 pF), como mostra a figura.

Quando movemos 0 cursor ao longo da bobi-na estamos incluindo ou retirando voltas de fio docircuito de sintonia e, com isso, estamos variandoo valor da combina<;:ao de indutancia (L) e capaci-tancia (C) desse circuito. Quando esse valor muda,varia tambem a frequencia com que as cargas docircuito sao capazes de "vibrar melhor". Em vez dedizer que as cargas "vibram melhor" costuma-sedizer que elas "entram em ressonancia". Ou seja,para cad a valor da combina<;:ao indutancia-capaci-tancia, 0 circuito indutor-capacitor "ressoa" ape-nas para .uma determinada frequencia de ondaeletromagnetica. Na pratica, cada circuito "ressoa"para uma pequena faixa de frequencias de ondaseletromagneticas.

E esse mecanismo que permite selecionaruma onda de radiodifusao de determinada fre-quencia. Assim, no circuito de sintonia, a correnteeletrica e altern ad a e tem frequencia igual a daonda eletromagnetica selecionada.

Acontece que a onda selecionada e uma com-bina<;:ao de duas outras ondas: a "onda portadora"ou de "radiofrequencia" (que caracteriza a esta<;:aoradioemissora) e a "onda de audiofrequencia" (quecontem as informa<;:6es sonoras).

Para se ouvir sons no fone, usamos um sistemade detec<;:ao composto de um diodo, auxiliado porum pequeno capacitor (100 pF)".

Primeiramente a corrente produzida no circui-to sintonizador e retificada, ou seja, transformadade alternada em continua. Isto e feito pelo diodo.Em seguida, e necessario separar'as componentesde radiofrequencia e audiofrequencia. A separa<;:aose da quando 0 capacitor age como filtro, deixandopassar 0 sinal de radiofrequencia (que e conduzidopara a terra) e impedindo a passagem do sinal deaUdiofrequencia (que e enviado ao fone).

Nossa montagem usa como sistema de repro-du<;:ao um fone de ouvido simples. Ele transforma 0sinal (eletrico) de audiofrequencia numa vibra<;:aosonora (mecanica) identica aquela produzida pro-ximo ao microfone na esta<;:ao emissora de radio.

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