Índice:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58
Cara esperto. O que?! Máquina inútil! Novamente! Centenas, milhares deles entupindo os canais do YouTube não são suficientes?
Jumbleview. A maioria deles feita com chave seletora, este tem o rocker.
SG. E daí? Todo mundo sabe que eles funcionam da mesma forma. E você já construiu a máquina com a chave oscilante. Por que se repetir?
Jv. Este possui um conjunto diferente de componentes elétricos e um esquema especial.
SG. Mesmo? Deixe-nos ver.
Etapa 1: Conheça o Herói
Jv. Aqui está o nosso herói. É um supercapacitor, que apesar de ser pequeno tem uma capacitância de 0,1 Farad. Só para comparação olhe para a segunda foto, quando ela é mostrada ao lado do tradicional capacitor eletrolítico. Apesar de ser de tamanho comparável, o eletrolítico tem capacitância de 470 Micro-Farad (200 vezes menos)!
SG. Mas este capacitor eletrolítico pode lidar com tensão de 25 V versus 5,5 V para o seu "herói".
Jv. Isso é verdade, mas de qualquer maneira a diferença não é tão grande comparada à capacitância.
SG. Você é tão orgulhoso que as pessoas podem pensar que você é o seu inventor. Como isso está relacionado à máquina inútil?
Jv. Infelizmente, não fui eu quem inventou o supercapacitor. Mas vamos dar o próximo passo e vou mostrar como isso se relaciona com máquinas inúteis.
Etapa 2: diagramas de circuito
Jv. Aqui estão os diagramas da máquina com capacitor. O diagrama superior mostra como funciona, quando a máquina é ligada. O interruptor conecta o motor à bateria e o motor move o braço para frente; a corrente elétrica está fluindo através do circuito de diodo e relé, montado em paralelo ao motor. O relé é forçado a fechar seu contato normalmente aberto. Por meio desse contato (e do pequeno resistor) o capacitor é conectado à bateria e recebe alguma carga.
SG. OK, agora entendo. Quando o braço gira a chave para trás, o motor é desconectado da bateria, mas conectado ao capacitor na polaridade oposta. O motor gira para trás e retorna o braço ao seu estado original. O diodo agora fica na direção oposta no caminho da corrente elétrica, então o contato do relé permanece aberto e o capacitor é desconectado da bateria. A maior parte do capacitor de carga perde enquanto fornece movimento ao motor, o resto se dissipa no enrolamento do motor parado.
Jv. Exatamente. E eu gosto da palavra que você usou: "dissipa".
Etapa 3: Componentes
Jv. Abaixo está a lista com os componentes:
- Motor redutor Solarbotic GM17.
- Supercapacitor NEC 0.1 F 5.5 V.
- Diodo Schottky 1N5817
- Relé 5 V (NRP04-C50D, eletrônicos Frys)
- Interruptor de Philmore Rocker. (Eletrônicos Frys)
- Resistor 5 Ohm, 0,5 W
- Quatro baterias recarregáveis de 1,2 V (qualquer tipo).
Além disso, existe a necessidade de alguns fios, um suporte para baterias, protoboard para montar os elementos e ligá-los.
SG. Uma máquina clássica inútil tem quatro componentes principais: bateria, motor, chave DPDT e micro-chave. Em seu projeto, existem sete. Você substituiu um microinterruptor por capacitor, relé, diodo e resistor. Isso faz algum sentido?
Jv. Eu acredito que sim. Mas vamos construir a máquina primeiro, depois explicarei.
Etapa 4: Dimensões
Jv. Aqui estão algumas dimensões dos principais componentes mecânicos: braço, carcaça do motor.
SG. Você vai imprimir em 3D?
Jv. Infelizmente, não tenho impressora 3D e não possuo as habilidades necessárias. Fiz o braço com compensado e a carcaça com elementos de madeira.
Etapa 5: Tampa
Jv. Aqui está o desenho da tampa, onde tudo deve ser montado.
SG. Você fornecerá o blueprint para a caixa e as instruções de construção detalhadas. Jv. Não. A caixa em si é apenas para decoração. O que precisa para a máquina funcionar será montado na tampa.
SG. De qualquer forma, provavelmente não era necessário. É improvável que alguém queira repetir.
Etapa 6: montagem da máquina
Jv. Aqui está a máquina totalmente montada. Carcaça do motor montada na tampa com a ajuda de dois parafusos, interruptor inserido na abertura da tampa, placa de ensaio e suporte da bateria preso à tampa com velcro.
SG. Parece bom. Na verdade, esperava de você algo mais feio. Mas isso realmente funciona?
Etapa 7: Funcionando a máquina
Jv. Ele funciona e é bastante confiável. Como prova, aqui está o clipe.
SG. Agora eu entendo seu ponto. Quando a máquina está desligada, você pode girar o braço manualmente. Isso não é possível com a máquina de micro-switch.
Jv. Direito. Para máquinas inúteis, é legal desconectar-se totalmente da energia no final do ciclo. Em outras palavras, a máquina desligada deve estar morta. Mas você pode ver claramente no clipe com a máquina inútil clássica (começando no segundo 19) que não é bem verdade. O testador tenta levantar a tampa, mas isso libera o microinterruptor e liga o motor. Essa máquina não está morta, ela apenas se finge de morta. Este não é o caso da máquina apresentada aqui.
SG. É realmente importante?
Jv. Para mim sim. Mas falando sério, acredito que essa máquina inútil tem um grande potencial educacional. Qual é a melhor maneira de apresentar aos alunos da escola a ciência da eletricidade e da mecânica? Desse ponto de vista, mais componentes é melhor do que menos.
SG. OK, OK, você quase me convenceu. Mas da próxima vez você pode fazer algo pelo menos remotamente útil?
Jv. Vou pensar sobre isso.