Não Jogue Fora: Conserte!

Não jogue fora, conserte. Essa era a frase estampada na capa da revista Galileu, de fevereiro de 2014. Fazia chamada para um excelente artigo falando sobre a cultura do conserto, de grupos de pessoas que se opõem à obsolescência programada e clamam pelo direito de seus equipamentos serem facilmente consertáveis. Assim, no meio da matéria, descobri o site iFixit, que reúne diversos guias e manuais de reparos de diversos produtos diferentes, como celulares e consoles, e tudo gratuito!

Ainda não explorei completamento o site, mas com certeza é muito útil saber que ele existe. E, por isso, compartilhei esta descoberta aqui no blog. Aproveito para recomendar a revista Galileu, que me pareceu ser uma ótima revista, com diversas matérias interessantes.

Enfim, é isso. Espero que essa informação seja útil para alguém. Obrigado pela atenção e até a próxima! E lembrem-se: continuem estudando, que eu também continuarei! Abraço!

Dicas para Cuidar da Estação de Solda

Olá a todos. Quanto tempo né? É que ultimamente estive muito ocupado com afazeres da universidade e do trabalho. Enfim, hoje vou dar algumas dicas sobre como cuidar da sua estação de solda. Essas informações foram passadas a mim na empresa em um treinamento que está sendo realizado na parte de solda de componentes SMD, que inclui solda por forno de refusão, solda onda e solda a mão, com fins de retrabalho.

Para começar, vamos diferenciar o estanhador comum e a estação de solda.

O estanhador basicamente consiste de um elemento resistivo que, ao ser ligado na rede elétrica, dissipa uma potência determinada, sendo os valores comuns 30W, 40W, 60W, 80W e 100W. O estanhador pode não ter a ponteira aterrada, ou seja, pode não estar protegida contra descargas eletrostáticas.

Já a estação de solda conta com uma ponta aterrada, protegendo componentes sensíveis de descargas eletrostáticas, além de um sensor de temperatura e um potenciômetro para ajuste da mesma, permitindo escolher a temperatura de solda entre valores de 150°C até 450°C (pelo menos nos modelos em que estou acostumado). A grande desvantagem da estação de solda é seu preço, muito superior ao do estanhador. Fazendo uma pesquisa rápida no mercado livre, encontrei ferros de solda (estanhador) de 60W por aproximadamente R$30,00, enquanto uma estação de solda, da mesma marca e de mesma potência, por R$140,00, ou seja, mais de 4 vezes o preço do estanhador.

Então o hobbista que investiu em uma estação de solda quer qualidade no seu trabalho e uma longa duração da sua ferramenta, devido ao alto custo. O funcionário de uma empresa, de mesma forma, que conservar sua ferramenta de trabalho, para obter maior qualidade nas suas soldas por mais tempo. Então aqui estão algumas coisas que você deve saber para aproveitar ao máximo sua estação de solda.

A maioria dos estanhos utilizados na indústria eletrônica para soldagem a mão são uma liga de estanho e chumbo. Ligas como Sn60Pb40, Sn63Pb37 e Sn62Pb36Ag2 possuem fusão completa, respectivamente, em temperaturas de 190°C, 183°C e 179°C. É aconselhado, para solda de componentes pequenos (SMD) usar uma temperatura de 220°C. Essa temperatura é suficiente para fundir a solda e insuficiente para danificar os componentes, desde que a fonte de calor (a ponta do ferro de solda) não seja deixada muito tempo no terminal. Utilizar temperaturas muito altas, como 350°C e 400°C permite uma solda muito mais rápida, mas devem ser usadas com cuidado, pois deixar o ferro da estação em repouso nessa temperatura danifica os elementos internos do ferro de solda, além dessa temperatura poder danificar os componentes eletrônicos. Portanto só utilize temperaturas mais altas se o que for soldado dissipar muito calor, como é o caso de soldas de fios de grande bitola, ou componentes PTH. Mesmo nesses casos se deve evitar temperaturas muito altas na estação.

Outra dica interessante é a seguinte. Muitas pessoas depois de utilizar a estação para uma solda, limpam a ponta da estação e a guardam em seu suporte, com a estação ainda ligada esperando a próxima solda. Eu mesmo sempre fiz isso e descobri que está errado. Depois de utilizar a estação, o correto é limpá-la e depois colocar estanho em sua ponta, e só depois recolocá-la no suporte. O estanho na ponta da estação serve para dissipar o calor, evitando que aquele calor se concentre na ponta danificando-a. Pois a ponta da estação aguenta as temperaturas de solda apenas quando existe uma carga térmica, ou seja, alguma coisa para dissipar o calor que ela produz. A carga térmica, quando soldamos, é tanto o terminal do componente a ser soldado como o estanho que colocamos no terminal. Depois que soldamos, retiramos os fatores que dissipavam calor e deixamos todo o calor na ponta, agredindo-a. Portanto após usar, limpe e coloque um pouco de estanho na ponta, para depois guardá-la no suporte.

Já se você é muito fanático pela sua estação e tem tempo de sobra, outra dica interessante é sempre que for deixar a estação ligada e em repouso, além de colocar estanho na ponta, abaixar a temperatura. É claro que, ao soldar, você deverá aumentar a temperatura e esperar o tempo de aquecimento da ponta. Mas dessa forma você garante uma vida útil grande para sua ponta de solda.

Outro hábito que é um erro é molhar demais a esponja vegetal que se utiliza para limpar a ponta. Essa esponja deve ser somente umedecida. Imagine a ponta da estação em uma temperatura de trabalho de 220°C tocando em uma superfície com temperatura ambiente (cerca de 25°C) e saturada de água, que dissipa muito calor. Isso faz com que a temperatura da ponta caia muito, e muito rapidamente. Essas variações bruscas de temperatura causam o que se chama de choques térmicos, o que diminui a vida útil dos materiais da ponta. Portanto, nada de molhar muito a esponja para aquela água durar uma semana.

Outro hábito errado com relação a limpeza da ponta na esponja vegetal é a forma de limpar. Muitas pessoas (inclusive eu novamente) tem a mania de limpar o 'ferro' da estação com ele deitado, para limpar também a lateral do ferro. Isso está errado. A única parte do ferro preparado para receber estanho é a ponta (por isso que o estanho só adere a ela) e, portanto, a única parte que deve tocar a esponja umedecida é a ponta. E a limpeza deve ser breve, nada de colocar a ponta por um longo período dentro da esponja. Eu fiz isso com uma ponta nova (estava ainda com o aspecto brilhoso) e ela saiu preta. Acredito que o que tenha acontecido seja a oxidação da ponta. Enfim, a ponta ainda funciona, mas, com certeza, perdeu parte de sua qualidade para solda.

Então por hoje é isso. Até a próxima e estudem muito. Eu mesmo estou estudando bastante sobre a parte de solda eletrônica (pois faz parte de meu trabalho) e, por isso, mais posts sobre isso deverão aparecer por aqui. Também continuarei com os posts sobre algoritmos e programação, principalmente agora que estou me atendo ao estudo de programação voltada a microcontroladores PIC. Se cuidem e cuidem também de suas estações de solda.

Qualquer dúvida, sugestão, elogios ou críticas, deixem um comentário. Fui.

Iluminação Ep. 6: LED

Hoje eu declaro encerrado a série de iluminação falando de um último tópico importantíssimo. O LED, que provavelmente irá marcar o futuro da iluminação moderna. Vamos entender o que ele é então.

O LED é um dispositivo semicondutor que emite luz. Sua sigla significa Light Emitter Diode, ou seja, Diodo Emissor de Luz. Ele é realmente um diodo, que produz uma queda de tensão quando diretamente polarizado e a corrente que passa por ele nessa situação produz luz. O link abaixo possui explicações interessantes sobre o funcionamento físico e químico do LED e do processo de dopagem de material.

http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/PeriodicProperties/MetalBonding/MetalBonding.html

Além disso há vários tipos de LED. Existem LED's bicolor, tricolor, infra-vermelho, ultra-violeta, RGB (que não deixa de ser tricolor também). Há também vários tamanhos, como 3mm, 5mm e 10mm, e também vários formatos, como redondo e retangular. Ou seja, a variedade de LEDs existente é enorme. Para os LEDs vale a seguinte regra: Pense em um LED. Ele provavelmente existe.

No começo de sua história, o LED foi usado exclusivamente para sinalização. Ele era usado em alguns equipamentos para mostrar o estado de seu funcionamento. Mas não era realmente levado a sério como tecnologia em iluminação pois ainda estava numa fase primitiva.

Com o passar do tempo foi começado a pensar na iluminação em LED com interesse comercial. Isso culminou em empresas que hoje investem nessa tecnologia em lâmpadas. Estima-se que até 2020 cerca de 90% de toda a iluminação seja feita com tecnologia LED. Então, vamos dar uma olhada nas características técnicas desse tipo de lâmpada.

* Eficiência Energética: Bastante Alta. A eficiência energética de um LED é sua grande vantagem. Lâmpadas de LED tem, facilmente, 80% de eficiência e uma nova tecnologia de LEDs, chamada de OLED (Organic LED) promete uma eficiência muito maior.

* Durabilidade: A duração de um LED pode chegar a até 100 mil horas, batendo facilmente a duração de Lâmpadas Incandescentes e Fluorescentes.

* Temperatura de Cor: A luz da lâmpada de LED é muito mais branca que da Lâmpada Incandescente, produzindo uma iluminação melhor.

* Custo: O custo do investimento incial ainda é alto. Mas com o passar do tempo, se o público realmente se interessar pela aquisição desses produtos, o preço com certeza cairá.

E para terminar, gostaria de mostrar a minha lâmpada de LED, que está na imagem abaixo. Eu a fiz no final do ano passado (2011) sob a orientação do meu professor e acabei apresentando-a na feira de tecnologia daquele ano.

Enclausurada na parte do soquete está uma fonte chaveada cuja saída possui 24V com capacidade para 500mA, entregando 12W para o conjunto de 140 LED's brancos de alto-brilho. A potência consumida pela lâmpada da rede elétrica não foi medido, mas não deve ultrapassar  15W, devido à alta eficiência da fonte chaveada. Outros cálculos, como fator de potência, também não foram efetuados na época da construção e eu tenho preguiça de calculá-los hoje. :)

A imagem abaixo mostra ela acesa. Pode-se perceber que ela não deixa nada a desejar no quesito de iluminação. A fonte chaveada foi construída usando alguns dos componentes de reatores de lâmpadas fluorescentes queimadas, o que é bom, devido a reciclagem de componentes que acabariam, provavelmente, não recebendo o destino correto.

Enfim, depois de meses terminei a série iluminação. Espero que tenha esclarecido muitas dúvidas. Caso alguém tenha alguma sugestão, crítica ou dúvida, por favor: deixe um comentário. Abraço, se cuidem e boas festas de fim de ano para todos.

Noções de Redes de Distribuição

Hoje vamos falar um pouco sobre os fundamentos de linhas de distribuição de energia elétrica. Um assunto cujo conhecimento é relevante para a área de eletrônica e que nos permitirá estudar alguns outros assuntos de eletrônica de potência.

No Brasil existem basicamente duas tensões de distribuição, ambas em 60Hz. Essas tensões são 380Vca trifásica e 220Vca trifásica. Dessas redes se origina, respectivamente, as tensões monofásicas de 220V e 127V. A distribuição de energia elétrica em 220V é melhor que a distribuição em 127V. Isso se deve ao fato de que a potência é o produto da corrente pela tensão. Se temos uma tensão maior, precisamos de uma corrente menor para atingir uma mesma potência. E correntes menores não demandam condutores de bitola muito grande, não dissipam muita energia pelos condutores, etc.

Em alguns postes vemos, bem em cima, três fios posicionados na horizontal. Aqueles fios possuem uma tensão de 13800V (13,8kV). Elas estão lá por que se você conduzir energia com alta tensão, precisa de baixas correntes. Então aquela energia é distribuída em alta tensão e é rebaixada ao chegar ao transformador.

O primário do transformador é ligado em triângulo, enquanto o secundário do transformador é ligado é ligado em estrela "Y". Do meio da ligação estrela nós tiramos o condutor neutro, que é aterrado e cujo potencial é, idealmente, 0V. Dessa forma temos os 4 fios verticais que vemos nos postos, sendo o de cima o neutro e os três de baixos as três fases, nomeadas de R, S e T. A figura abaixo mostra a transformação de uma tensão de 13800V em 127V monofásico. A figura mais abaixo mostra os 4 condutores aos quais me referi.

O nome "fases" se deve ao fato de as tensões nesses condutores estarem defasadas em 120° em relação às outras. Tomando uma fase qualquer como referência, podemos dizer que uma das fases restantes está 120° adiantada e a outra fase está 120° atrasada em relação à fase levada em consideração..

As tensões dessas linhas podem ser medidas de duas formas. Uma forma é medir a tensão monofásica, entre uma fase qualquer e o neutro. Dessa forma, devemos obter ou 127V ou 220V, dependendo da região. Já a tensão trifásica é aquela medida entre dois condutores fase quaisquer. A tensão trifásica pode ser calculada multiplicando a tensão monofásica pela raiz quadrada de três. Dessa forma as respectivas tensões trifásicas seriam 220V e 380V.

E por hoje era isso. Termino deixando aquela dica de sempre, que é: sempre que for lidar com eletricidade, tome todas as precauções cabíveis. Se cuidem, abraço e até a próxima.

Dicas de Inverno

Não. Não falarei sobre roupas para o inverno. Talvez se algum dia eu fizer um blog de moda e estilo, aí talvez eu comente sobre isso. Mas hoje falarei sobre um tema importante que envolve sustentabilidade e o bolso do consumidor de energia elétrica: O Inverno!!!

Invariavelmente, no inverno a demanda por aparelhos aquecedores aumentam. Chuveiro quente, torneira quente e aquecedores estão entre os eletrônicos mais usados para aliviar o castigo do frio. Estão também entre os maiores vilões de sua conta de energia. Temos o direito de usar esses aparelhos para nosso conforto, mas também temos o dever de usá-los conscientemente e é sobre isso que comentarei hoje.

Começando pelo chuveiro elétrico. Presente na grande maioria das residências ele pode equivaler a 30% do consumo de energia elétrica de uma casa. As dicas são as de sempre: evitar gastar tempo desnecessário no banho. Não cante no chuveiro e se você tiver coragem, desligue ele para se ensaboar (embora eu, que moro na serra gaúcha, saiba o quanto isso pode ser difícil). Essa simples medida, a longo prazo, pode gerar uma economia significativa em uma residência.

Para encarar um banho naquele dia frio algumas pessoas tem o hábito de usar a estufa (mais conhecido como aquecedor) no banheiro. A estufa consome uma quantidade grande de energia elétrica. A dica aqui é a seguinte: em uma residência de mais de uma pessoa, combinem o horário do banho para que haja uma sequência. Assim você liga a estufa uma vez e aproveita aquele calor para mais de um banho. Vamos fazer um cálculo simples. Suponha que duas pessoas irão tomar banho, e que uma estufa de 700W demore 15 minutos para esquentar um banheiro e que o banho demore 15 minutos com um chuveiro de 2500W. Somando os dois banhos de forma independente, ou seja, cada usuário esquenta o banheiro durante 15 minutos e toma o banho durante outros 15 minutos, temos uma energia total consumida de 1600Wh. Já se as duas pessoas tomarem seus banhos de forma consecutiva, ou seja, apenas um irá esquentar o banheiro, temos uma energia consumida de 1425Wh. Isso representa uma economia de quase 11% em energia elétrica. Já se estivermos falando de um casal de namorados que pretendem tomar banho juntos, teremos um consumo de apenas 800W. O que representa uma economia de 50% em relação aos dois banhos individuais. FikaDika ;)

Outra dica para evitar o consumo desnecessário é acumular as roupas para passar todas de uma vez só. Isso evita o desperdiço da energia necessária para aquecer o ferro. O ferro da minha mãe tem uma potência máxima de 1200W, e na maior temperatura demora cerca de 2 minutos para esquentar. Isso representa uma energia de 40Wh utilizadas para aquecer o ferro. Se passarmos 5 pilhas de roupas individualmente, precisaremos de 200Wh para aquecer o ferro 5 vezes. Se passarmos a 5 pilha de uma só vez, economizaremos 80% em energia necessária para preparar o ferro para o serviço.

Por hoje era isso. Dicas simples que podem ajudar a diminuir a conta de energia elétrica nesse inverno. Claro que não precisamos ser radicais a ponto de não usar equipamentos de aquecimento. É só usar com consciência. Só por curiosidade, este post era pra ter saído no inverno passado, mas acabou atrasando e então ficou para esse. Até a próxima, se cuidem e continuem estudando. Fui...

Decibéis e Escala Logarítmica

   Hoje trago para vocês um post mais interdisciplinar. Hoje vamos tratar sobre a audição humana e a forma como percebemos o som. Depois vamos relacionar isso à escala logarítmica, funções exponenciais e um pouco mais de matemática. Com isso vamos entender o que é são os decibéis (dB), como essa escala de medida funciona e por que é prático escrever o ganho de um amplificador em Decibel, e não em V/V ou W/W. Começando então pela audição humana:

   O som é uma onda que se propaga por um meio material, que geralmente é o ar. Essa onda vibratória, ao entrar, passa por três ossos muito importantes, o martelo, a bigorna e o estribo, que atuam como pequenas alavancas, e mais diversos sistemas importantes. Uma explicação bastante detalhada e interessante sobre a audição pode ser encontrado no site telecom.inescn.pt.

   Este processo auditivo tem por finalidade converter as ondas mecânicas que se propagam através do ar em impulsos elétricos que se propagarão através dos nervos para chegar ao cérebro, onde serão processados e interpretados. Mas a forma como percebemos o som não corresponde a uma escala linear. Por exemplo, se uma furadeira produz 100dB de intensidade sonora, duas furadeiras produzem 200dB, três produzem 300dB e 4 produzem 400dB. Certo? Errado!

   Isso se dá pelo fato da percepção auditiva humana não ser linear, e sim logarítmica. Antes de dar uma formalização matemática, vamos analisar os seguintes fatos: se uma furadeira produz 100dB de intensidade sonora, então duas furadeiras produzem, juntas, 103dB. Por sua vez, três furadeiras produzem 104,7dB e quatro furadeiras produziriam 106dB. Perceba que, conforme dobramos a fonte geradora de som, aumentamos 3dB. Vimos isso quando passamos de uma para duas furadeiras (100dB para 103dB), e quando passamos de duas para quatro furadeiras (103dB para 106dB). Se tivéssemos 10 furadeiras teríamos 110dB, ou seja, 10dB a mais que uma única furadeira.Então, por enquanto, temos essas duas regrinhas práticas: dobrando a fonte geradora de som, temos 3dB a mais. Multiplicando a fonte geradora por 10, temos 10dB a mais.

   Essa escala logarítmica de decibéis se ajusta com a percepção auditiva humana. Assim como na escala logarítmica, o dobro da fonte geradora não produz o dobro de decibéis, o nosso ouvido também não percebe o dobro da intensidade. Se o proprietário do carro trocar seu sistema de som de 100W por um de 200W, ele terá um acréscimo de 3dB. Se, depois, ele trocar de novo, e colocar um de 400W, ele terá 6dB a mais que seu sistema original de 100W. Se ele colocar um sistema de 1000W, ele terá 10dB a mais que seu sistema original de 100W.

   A fórmula matemática que permite calcular os dB é :

$$ \Large dB = 10 log{\frac{P_1}{P_2}} $$

   Mas por que existe aquele 10 na frente do logaritmo? Pois decibel é um submúltiplo da unidade Bel. Como um Bel são 10 decibéis, é colocado aquele fator 10 para transferir da unidade para seu submúltiplo. Mas note que decibel é uma unidade muito mais comum que o Bel, que é muito grande para ser usado no cotidiano. Perceba que a diferença entre 1 Bel corresponde a 10 vezes mais potência.

   Veja que a escala de decibéis é uma escala relativa, ou seja, é uma comparação entre dois valores (nesse caso P1 com P2). Por exemplo, se a saída de áudio para um fone de ouvido fornece 700mW de potência, e nós a ligamos a um amplificador, de forma que na saída do auto-falante tenhamos 20W, qual foi o ganho de potência?

   Se calcularmos com a forma tradicional, dividindo a potência de saída do sistema pela potência de entrada, obtemos 28,57 como fator de ganho. Aplicando o cálculo para avaliar o ganho em decibéis, obtemos 14,56dB de ganho.

   Podemos usar a escala de decibéis para comparar qualquer duas grandezas. Porém devemos tomar cuidado, pois nem sempre a expressão usada será igual. Vamos deduzir matematicamente a expressão que devemos usar para calcular a relação entre tensões. A fórmula será diferente. Primeiramente, lembre-se que as potências P1 e P2 podem ser escritas nas seguintes formas:

$$ \Large P_1 = \frac{{V_1}^2}{R} $$

$$ \Large P_2 = \frac{{V_2}^2}{R} $$

   Substituindo na fórmula que calcula o ganho em decibéis da potência, que sabemos a priori ser verdadeira, temos:

$$ \Large dB = 10 log{\frac{\frac{{V_1}^2}{R}}{ \frac{{V_2}^2}{R}}} $$

$$ \Large dB = 10 log ({\frac{V_1}{V_2}})^2 $$

   Aplicando a propriedade dos logaritmos que diz que \(log(x^2) = 2log(x)\), temos:

$$ \Large dB = 20 log \frac{V_1}{V_2} $$

   Dessa forma vimos que é diferente a expressão que calcula a relação logarítmica entre tensões. Vamos tentar fazer uma análise semelhante a essa para a expressão da corrente elétrica.

$$ \Large P_1 = {I_1}^2 R $$

$$ \Large P_2 = {I_2}^2 R $$

Por substituição:

$$ \Large dB = 10 log \frac{{I_1}^2 R}{{I_2}^2 R} $$

   Que, aplicando as mesmas propriedades aplicadas acima, chegamos na seguinte fórmula:

$$ \Large dB = 20 log \frac{I_1}{I_2} $$

   Uma das vantagens de medir ganho em decibel é o seguinte: imagine um amplificador de dois estágios, onde cada estágio possui um ganho de 10 vezes. O ganho total é medido como o ganho do primeiro vezes o ganho do segundo, que resulta em um ganho total de 100 vezes. Se medirmos os ganhos em decibéis, o ganho do primeiro amplificador seria 10dB e o ganho do segundo também seria 10dB. Para calcular o ganho total, fazemos a SOMA dos dois ganhos, sendo o ganho total 20dB. E, conforme aumentamos o número de estágios, fica evidente que fazer a soma é muito mais simples que fazer multiplicações.

   Há, ainda, outro fator muito conveniente em se usar a escala logarítmica para medir ganhos. Imagine um amplificador de tensão que não amplifique, ou seja, a tensão na saída é igual a tensão na entrada. Neste caso ele possui ganho 1, pois a saída é igual a 1 vezes a tensão de entrada. Se medirmos em decibéis, o ganho é 0dB, o que faz mais sentido, já que não houve nenhum ganho de tensão. Se a tensão na saída for 2 vezes menor que a entrada, dizemos que o amplificador teve um ganho de 0,5, pois a saída é 0,5 vezes a tensão de entrada. Mas, se saiu menos do que entrou, como pode haver um ganho positivo? Usando a escala logarítmica, isso é resolvido, já que nesse exemplo o amplificador teria um ganho de -3dB. Logo é mais conveniente usar a escala logarítmica para calcular ganhos.

   E por hoje era isso. Vimos como se calcula o ganho de potência, tensão e corrente na escala logarítmica e o que significa "decibéis". Só uma última curiosidade: muito se fala sobre o plural de decibel, se é decibéis ou decibels. O Novo Dicionário Aurélio da Língua Portuguesa diz que o plural de Bel é Bels, porém o plural de decibel aceita tanto decibéis quanto decibels. Porém no item "b" do parágrafo 3.2 do Anexo do Decreto Federal N° 81.621/1978 diz que a formação do plural de uma unidade se dá apenas pelo acréscimo da letra "s", tendo como exceção unidades terminadas com a letra "c". Porém a nota no final deste mesmo parágrafo diz: "Nota - Segundo esta regra, e a menos que o nome da unidade entre no uso vulgar, o plural não desfigura o nome que a unidade tem no singular (por exemplo, becquerels, decibels, henrys, mols, pascals etc.), não se aplicando aos nomes de unidades certas regras usuais de formação do plural de palavras." Então, se você considerar que "decibéis" já entrou no vocabulário vulgar, é correto escrever decibéis. Do contrário, o correto é escrever decibels. Mas essa é uma discussão não relacionada com eletrônica, então whatever. Se você quiser escrever decibels, decibéis ou decibeles, pra mim tanto faz. Fica o link do decreto se alguém quiser dar uma olhada: 

http://legislacao.planalto.gov.br/legisla/legislacao.nsf/Viw_Identificacao/DEC%2081.621-1978?OpenDocument 

   Se cuidem, estudem bastante e até a próxima. Qualquer coisa postem um comentário que respondo assim que puder. Abraço! Fui...

Escolhendo a Carreira

Olá a todos. Hoje gostaria de fazer um post informal, bem em tom de bate-papo, sobre como escolher uma carreira. Se você espera encontrar respostas para isso, está no lugar errado. Eu recém entrei na universidade e não tenho nenhuma solução mágica para este problema. Mas, talvez, algumas pessoas possam se identificar com este post.

Muitas pessoas ficam nervosas para escolher o que fazer de vestibular. Até posso dizer que esta é a grande maioria. Eu, como exceção a regra, fiquei super tranquilo com esta escolha. Se eu tivesse que chutar qual o motivo desse mega frio na barriga, eu diria que é por definições erradas de vestibular. Eu andei procurando sobre esses assuntos em sites, e encontrei coisas do tipo: "Escolher a faculdade que você vai cursar é uma das decisões mais importantes. É ela que irá determinar o que você vai fazer pelo resto da sua vida". Como assim pelo resto da minha vida?

Com isto parece que se eu escolher algo que não goste estará condenado a viver com isso pelo resto da minha vida. Isso não é bem assim, a meu ver, por dois motivos. Primeiro, você não é obrigado a fazer todo o curso. Os alunos ao sair do ensino médio dificilmente vão conhecer a fundo como é uma profissão. Isso eles vão ver, parcialmente, na faculdade, conversando com professores e convivendo com colegas que talvez já trabalhem com aquilo. Acreditar que uma decisão que você tenha que fazer sem ter praticamente nenhum conhecimento sobre aquilo irá influenciar toda a sua vida é algo realmente assustador, não é? Mas você não é obrigado a acertar de primeira. Se você ver que aquilo não é o que você quer, troque. Saber que você tem a opção de escolher novamente vai te deixar mais tranquilo e talvez ajude a decidir melhor, pois retira o fator "medo de errar".

O segundo motivo é o seguinte. Você escolhe o curso, gosta e cursa até o fim. Então você irá trabalhar com aquilo para o resto da sua vida. Mas, e se eu enjoar? Bem, daí você pode trocar. Geralmente, dentro de uma área do conhecimento, existem inúmeras funções que podem ser exercidas. Você não precisa viver sua vida toda com um único emprego, ou exercendo uma única função, só por que se formou em algo. E, além de trocar de emprego dentro de uma mesma área, você pode inclusive tentar algo novo. O cotidiano está cercado de exemplos de pessoas que se formaram em algo, mas estão trabalhando com coisas diferentes e estão felizes com isso. Isso significa que o estudo foi perdido? Não! Talvez ele não esteja sendo completamente aplicado mas, nada do que aprendemos é perdido.

Agora que você está um pouco mais tranquilo, vamos tentar encontrar critérios para escolher a carreira. Vamos começar supondo que você irá, futuramente, trabalhar com aquilo. Então seria bom escolher algo que gosta. Do que você gosta? Números? Letras? Pessoas? O que você não suporta? Saber isso ajuda bastante. Quando eu optei por engenharia de controle e automação, era por que eu gostava muito de números e de eletrônica, que é bastante estudada neste curso. Claro que são levados outros fatores em consideração, como: que faculdades têm o curso que quero? Elas ficam longe do local onde eu moro? Qual é o custo de estudar lá?

Mas fiquem tranquilos e procurem fazer algo que gostem. Acho que esse é o segredo. Por hoje era isso, até a próxima pessoal. Fui...

Movimento Pró-Tau

Olá a todos. Hoje gostaria de falar pra vocês sobre um movimento que está acontecendo na matemática mundial faz algum tempo. A ideia de trocar a constante matemática pi () por outra constante: o tau (). Por definição o tau vale duas vezes o valor do pi, ou seja, aproximadamente 6,2831. Mas, qual a vantagem disso?

Todos nós nos lembramos de alguma chata (porém querida) professora de matemática que insistia que, ao chegar em um resultado com fração, nós simplificássemos ele ao máximo, obtendo uma fração irredutível. Fomos de certa forma ensinados que a solução simples é "mais correta" que a solução complicada. Muitas das pessoas que visitam este blog (que provavelmente gostam de eletrônica, etc.) vão concordar que o simples é melhor. Se pudermos obter uma solução de duas formas diferentes, tanto em matemática quanto em projetos técnicos, é preferível optar pela simplicidade. A simplicidade é bonita, elegante e econômica e, por isso, deve ser almejada. Gostaria até de citar uma frase que escuto bastante: Simplicidade é o que há de mais sofisticado.

Agora vamos lembrar um pouco de trigonometria e de ângulos em radianos. O círculo completo vale radianos. Se tivermos um ângulo de 180 graus, ou seja, meio círculo, obtemos radianos. Um ângulo de 90°, correspondendo a um quarto de círculo, vale radianos. Se definirmos o como sendo , ocorre uma simplificação incrível. Um círculo completo se torna . Meio círculo? . 1/35478 de círculo??? Sem problemas, é !!! Isso poderia simplificar o estudo de trigonometria, pois é mais intuitivo entender 1 círculo como sendo 1 unidade de alguma constante (), do que entender como sendo 2 vezes a unidade de outra constante (o ).

Outra aplicação trigonométrica é na função seno e cosseno. O período dessas funções é definido como . Utilizando o tau na representação gráfica, vemos que o período delas se torna , o que, de novo, parece mais intuitivo na compreensão dessas funções.

No cálculo do perímetro do círculo também há uma simplificação. A expressão:

se torna

A expressão da área, porém, fica um pouquinho mais complicada. Ela passa de:

para

Porém não aparece só em trigonometria, mas sim em diversos processos cíclicos e periódicos. Vamos tomar exemplos da área de eletrônica. As fórmulas usadas para calcular a reatância capacitiva e indutiva em função da frequência são:

e

Utilizando o tau, obteríamos formas simplificadas dessas expressões, como:

e

O que, visualmente, deixa a expressão mais limpa.

Mas o que incentivou a criação do tau? O pi, que é a "constante do círculo", é definido como a razão entre a circunferência e o diâmetro de um círculo qualquer. Os defensores do tau argumentam que é melhor definir a constante do círculo a partir de sua circunferência e de seu raio. Pense: qual a ferramenta mais antiga para traçar círculos? O compasso. No compasso traçamos um círculo a partir de um certo raio pois, colocamos a ponta no centro do círculo e o grafite na circunferência. A medida do centro até a circunferência é o raio. Então, se definíssemos a constante do círculo como sendo a razão da sua circunferência pelo seu raio, obteríamos: !

Algumas pessoas podem argumentar que a matemática não muda, ou que está sendo promovida uma "reforma ortográfica" na matemática. Gostaria de esclarecer algumas coisas:

As ideias matemáticas "não mudam", elas evoluem. Teoremas provados certos por métodos lógicos válidos serão corretos para sempre. Um exemplo disso é o teorema de pitágoras, provado uns 2300 anos atrás e ainda válido. Embora as ideias matemáticas não mudem, a simbologia matemática é algo que muda. Desde o começo da história da matemática mudaram-se o sistema de base de numeração (sexagesimal, vigesimal, decimal), o modo como escrevemos os números (romano, números indo-arábicos) e a simbologia em si. Se você tiver a oportunidade de ler os tratados dos matemáticos do século XVII verá diversos símbolos que não são mais usados, por não serem considerados simples. Um exemplo disso é o Philosophiae Naturalis Principia Mathematica de Newton. Embora Newton tenha descoberto o cálculo primeiro, a notação simbólica que usamos hoje no cálculo é mais próxima de Leibiniz que de Newton. Símbolos como o de conjunto vazio foram inventados somente em 1937. Ou seja, alguns aspectos da simbologia matemática são, historicamente falando, muito recentes. Isso é muito diferente da visão que a maioria dos alunos tem da matemática: algo estático, que sempre foi assim e sempre será assim.

E, como é de se imaginar, outras mudanças também sofreram oposição. Você consegue se imaginar calculando com numerais romanos? Mesmo que consiga, você vai concordar que é muito mais difícil que calcular com nosso sistema indo-arábico. Mas, quando nosso sistema atual foi apresentado à Europa (no início do século XIV, se não me engano), também sofreu forte oposição. É compreensível que, embora mais complicado, as pessoas estavam acostumadas com aquele sistema e que levaria um tempo até a adaptação.

Acredito que a mesma coisa acontecerá aqui. Há vantagens na adoção do tau, como a praticidade de certos cálculos. Mesmo assim estamos acostumados com o "sistema pi", e é compreensível que levará um tempo até nos acostumarmos. No fim das contas, acho que adotaremos o tau. Enquanto isso não acontece, tau e pi convivem lado a lado, em harmonia, mas com uma certa rivalidade. Mas, matematicamente falando:



E você, o que acha?
* Para saber mais, procure no youtube pelo vídeo "Pi is (still) Wrong", da "mathemusician" Vi Hart.
* Você também pode procurar no google por um artigo chamado "Tau Manifesto", escrito pelo físico teórico Michael Hartl Ph.D.

Obs. Tanto o texto quanto o vídeo indicado acima estão em inglês.
Se cuidem e até a próxima.

Analógico vs. Digital

Vamos dar uma de dicionário (de novo) para esclarecer os termos analógico e digital.

Eletrônica Analógica: Antes de tudo vamos definir eletrônica. :)

Eletrônica: É a ciência que estuda o comportamento dos circuitos eletrônicos. Como essa definição foi meio circular, convém explicar o que é um circuito e definir quais circuitos são eletrônicos.

Circuito: É um caminho fechado para a corrente elétrica, onde ela pode sair de uma fonte geradora e, após realizar seu percurso, voltar para o mesmo ponto. São exemplos de circuitos elétricos uma lâmpada incandescente, um chuveiro, etc.

Circuito Eletrônico: Ao exemplificar os circuitos elétricos, eu citei a lâmpada incandescente e o chuveiro. Esses são exemplos de circuitos elétricos, e não eletrônicos. É dito circuito eletrônico um caminho fechado para a corrente (que é a definição de circuito) que possua pelo menos um dispositivo semicondutor. São exemplos de dispositivos semicondutores o diodo, o LED, o transistor, o SCR, etc. Ou seja, um chuveiro que possua apenas a "resistência" é um chuveiro elétrico. Um chuveiro que possua LED's, por exemplo, é um chuveiro eletrônico! \o/

Agora que já está definido o que é um circuito eletrônico, podemos voltar as definições de Analógico e Digital.

Eletrônica Analógica: É a ciência que estuda o comportamento dos circuitos eletrônicos que admitem níveis de tensão contínuos, ou seja, admitem infinitos níveis de tensão. Vamos exemplificar isso usando um circuito analógico simples, como um amplificador de áudio (não se preocupe se você não sabe o que é isso ainda). Alimentamos ele com 12V, de forma que sua saída poderá ser entre +6V e -6V. Se ganho é de 5 vezes, de forma que se aplicarmos um sinal na entrada ele vai sair 5 vezes maior. Esse é um exemplo de circuito analógico. Pois sua saída pode assumir qualquer valor entre -6V e +6V. Neste circuito, para sua saída variar de +1V para +2V (por exemplo), ela obrigatoriamente irá passar por todos os valores compreendidos entre 1V e 2V, como 1,0001V, 1,0002V, etc. Dessa forma, existem infinitos níveis entre +1V e +2V. O sinal abaixo, uma senóide, é um exemplo de sinal analógico, que varia continuamente no tempo.

Eletrônica Digital: É a ciência que estuda o comportamento dos circuitos eletrônicos que admitem níveis discretos de tensão, ou seja, possuem apenas dois níveis de tensão (na verdade, poderia possuir mais). Vamos exemplificar isso usando um circuito digital simples, como um contador de década (de novo, não se preocupe se você não sabe o que é isso ainda). Ele é um circuito que conta, em binário, de 0 até 9. Para isso ele possui quatro saídas. Sua contagem de 0 até 9 fica da seguinte forma (ressaltando que cada algarismo corresponde a uma saída do contador):

0: 0000
1: 0001
2: 0010
3: 0011
4: 0100
5: 0101
6: 0110
7: 0111
8: 1000
9: 1001
0: 0000 <- retornando ao início da contagem!

Veja que cada saída possui apenas dois valores que podem ser assumidos: 0 e 1. Se alimentarmos o contador com 5V, o nível 0 na saída representará 0V e o nível 1 na saída representará 5V. E, para este circuito, não existe nenhum nível de tensão entre 0V e 5V. Ou seja, quando ele variar de 0V para 5V ele não irá passar pelos valores intermediários. Apenas gostaria de fazer uma observação do ponto de vista físico: Sim! O circuito passa pelos valores intermediários entre 0V e 5V, mas essa passagem é desconsiderada por dois motivos. O primeiro é que essa passagem se dá de forma extremamente rápida. O segundo é que os valores intermediários não tem significado para o circuito, ou seja, não são interpretados pelo contador ou qualquer outro circuito digital. Devido a esses dois fatores, os níveis intermediários podem ser desconsiderados. Abaixo está ilustrado um sinal digital:

Um exemplo de situação analógica que pode ser considerada digital é um carro que está a 100Km/h e bate contra um muro muito resistente (de forma que o muro nem se mexe). Quando o carro está a 100Km/h, podemos dizer que tudo no carro está a 100Km/h. As pessoas estão nessa velocidade, cada partícula do carro (desconsiderem a roda!) está nessa velocidade. Quando o carro bate parece que ele vai instantaneamente de 100Km/h para 0Km/h. Mas isso não é verdade. Houve uma desaceleração brusca mas, que mesmo assim, fez cada parte do carro percorrer todos os valores de velocidade entre 100Km/h e 0Km/h. Ou seja, houve um momento durante a batida que uma determinada parte do carro passou por 75Km/h, por 43Km/h e todos os outros valores intermediários até chegar a situação de repouso, em 0Km/h. Isso constitui uma situação analógica mas que, para alguns fins práticos, podemos considerar digital.

E era isso. No papel de dicionário espero que eu tenha sido claro nas definições sem deixar nada ambíguo demais. Qualquer dúvida poste um comentário e lembrem-se: continuem estudando muito. Abraço, se cuidem e até a próxima!

Iluminação Ep. 6: Lâmpada Fluorescente

Olá a todos. Hoje, no sexto "capítulo" da nossa série, vamos falar da lâmpada fluorescente. Ela surgiu como uma alternativa econômica e eficiente frente as lâmpadas incandescentes e estão dominando o mercado de iluminação residencial até hoje.

Essa lâmpada foi criada pelo gênio Nikola Tesla (sujeito na imagem abaixo, foi um inventor sérvio nos campos da mecânica e eletrotécnica) e foi colocada no mercado em 1938. Essa lâmpada possui dois eletrodos nas extremidades do tubo de vidro, que é preenchido com um gás inerte em baixa pressão. Usualmente é usado o gás Argônio nessas lâmpadas.

Quando eletricamente excitado pelo reator, o Argônio emite radiação ultravioleta. Porém, como nossos olhos não enxergam essa radiação, ou seja, ela não é luz visível para nós, é necessário encontrar uma forma de convertê-la para luz visível. Então o tubo da lâmpada é revestido com um material a base de Fósforo. Ele, ao receber a radiação ultravioleta proveniente da lâmpada, absorve a energia e a libera em forma de luz visível. Sem a cobertura de Fósforo a lâmpada fluorescente não iluminaria nada.

Tudo bem. Expliquei o funcionamento dela. Mas, quais as diferenças que o consumidor sente? O consumidor aprovou essas lâmpadas pelo fato de elas serem mais econômicas e por possuírem um brilho branco mais natural, já que o brilho das incandescentes é bastante amarelado. Mas explicarei com mais detalhes suas características em comparação as incandescentes.

Na questão consumo, enquanto uma lâmpada de 100W produz 1350lm de luz, uma lâmpada de 15W fluorescente pode produzir cerca de 804lm. Comparando a eficiência luminosa, enquanto a incandescente produz 13,5lm/W a fluorescente tem uma eficiência de 53,6lm/W, quase quatro vezes mais eficiente na produção de luz! Na prática, significa que uma lâmpada fluorescente de determinada potência ilumina quase quatro vezes mais que uma incandescente de mesma potência.

Quanto ao brilho da lâmpada, enquanto uma incandescente tem uma temperatura de cor de 2700K (que corresponde aquele brilho amarelado dessa lâmpada) uma fluorescente tem uma temperatura de cor de 6400K. Essa diferença é facilmente visualizada quando comparamos as duas lâmpadas lado a lado.

Porém a desvantagem da lâmpada fluorescente é a presença de um fator de potência. Eu não vou dissecar o tema aqui, mas vou comentar um pouco. O fator de potência pode ser definido como o valor do cosseno do ângulo de defasagem entre a tensão e a corrente. Esse número varia de 0 a 1 e quanto mais próximo de 1, melhor. Enquanto as lâmpadas incandescentes apresentam FP de quase 1, o FP das lâmpadas fluorescentes fica entre 0,5 e 0,6, o que é bastante baixo. Futuramente farei um post explicando o Fator de Potência e suas consequências. Mas vou exemplificar tomando um FP de 0,5 (metade). Uma lâmpada de 15W com fator de potência de 0,5 absorverá, na verdade, o dobro da sua potência útil, ou seja, 30W. Porém, após um tempo, o equipamento irá "devolver" os 15W excedentes, dando um consumo de apenas 15W.

Essa "potência excedente" não é paga pelo consumidor. Então você pode perguntar: Mas, se não é paga, qual o problema? A questão é que a corrente que irá circular pelo condutor não corresponde aos 15W, e sim aos 30W, ou seja, é o dobro da corrente. Isso, se tomado em larga escala, gera um problema sistemático que vai do consumidor ao gerador de energia. Para o consumidor, o problema será que sua fiação deverá aguentar a "corrente dos 30W", que é o dobro que ele vai utilizar. Isso ainda não é problema, pois a maioria dos consumidores residenciais não possui tantas lâmpadas incandescentes. O problema é para o gerador, que tem que fornecer energia para milhares de casas com essas lâmpadas. Nesse caso, o projeto do gerador fica mais caro, pois eles têm que comprar um gerador para o dobro da corrente, instalar condutores para o dobro da corrente. E isso, no fim das contas, acaba tornando a conta de energia elétrica mais cara, para pagar o preço dessa instalação mais cara. Então o fator de potência é uma complicação. Porém o fator de potência em nível residencial ainda não é problema. Geralmente o problema com FP se dá em nível industrial, devido aos seus motores. Mas esses locais possuem técnicas para corrigir o FP (como banco de capacitores) e, caso eles não corrijam seu FP, eles pagam uma multa pela taxa de energia "extra" que eles consomem.

Bem, por hoje é isso. Espero ter esclarecido (entenderam o trocadilho?) um pouco sobre as lâmpadas incandescentes, sobre suas vantagens, desvantagens e peculiaridades. Qualquer dúvida ou sugestão deixem um comentário e se cuidem. Até a próxima e continuem estudando. ;)

Iluminação Ep. 5: Iluminação Ornamental

Olá a todos. Época natalina é algo que eu aprecio muito. Não pelos presentes e nem pelo significado religioso que ele possui para muitas pessoas. O que eu realmente gosto é o brilho, as luzes. Para mim aí está a verdadeira magia do natal. E é sobre a iluminação ornamental que falarei hoje.

A iluminação ornamental também é conhecida como iluminação decorativa. É o lado mais artístico da área, mas também merece respeito. Dentro desse ramo se utiliza de luzes e cores para tornar ambientes agradáveis, chamativos ou o que mais vier de ideia na cabeça do projetista. E é no natal que cada um de nós liberamos o luminotécnico em nós e enfeitamos nossas casas ou pinheiros de natal. \o/

Então, para entrar no espírito, quero mostrar algumas imagens que eu achei nos últimos dias. Começando por duas de Gramado, com o seu famoso Natal Luz.

A próxima imagem é da maior árvore de natal do mundo. Situada na cidade italiana de Gubbio, a árvore é acesa todo ano dia 7 de dezembro. Ela cobre uma superfície de 130 mil metros quadrados e utiliza cerca de 950 pontos luminosos de cores variadas.

A próxima eu gosto bastante por que vi pessoalmente aqui na minha cidade. São os caminhões distribuidores da Coca-Cola que saem às ruas em clima de natal.

Bem, essas imagens foram só alguns exemplos de como a criatividade pode ser combinada com iluminação para fazer a maior festa de todas: O Natal. E é por isso que eu amo o natal. Terminando este post, que mais foi uma edição especial da nossa série, queria desejar a todos os leitores, colaboradores e amigos deste blog um feliz natal, ótimas festas e um 2012 que será muito melhor que qualquer coisa já vivida até agora. Se cuidem durante as festas, tenham juízo e moderação e fiquem com aquele abraço. E nos vemos em 2012. Até lá! o/

Iluminação Ep. 3: A Lâmpada Incandescente!

Thomas Alva Edison, possuidor de um grande gênio inventivo e nada menos que 1033 patentes registradas, disse uma vez o seguinte: "genialidade é 1% inspiração e 99% transpiração". E hoje tal expressão será explicada conforme estudarmos a história da lâmpada incandescente, que foi um grande avanço no campo da iluminação em sua época. E tudo começou com o senhor Edison, cuja imagem abre a postagem de hoje.

A lâmpada incandescente é um dispositivo que converte a energia elétrica em luz através do aquecimento de um filamento em seu interior. Apesar de seu conceito simples, essa ideia causou muitos problemas na época de sua invenção.

A história foi mais ou menos assim...

Após 22 cientistas terem trabalhado sem muito sucesso no projeto da lâmpada incandescente, o inventor americano Thomas A. Edison resolveu que era sua vez de tentar. O grande problema era encontrar o material ideal para esta lâmpada. Ele deveria esquentar a ponto de brilhar, ter uma luz próxima do branco, mas tal material não poderia se fundir nem queimar. Thomas Edison, acreditando no potencial de mercado de seu produto, investiu um valor em torno de 40000 dólares, que foram literalmente queimados durante suas pesquisas para definir o material certo para a fabricação de sua lâmpada.

Então após muito tempo de tentativas com diversos materiais, Thomas Edison lançou a lâmpada incandescente com filamento de carbono. Para evitar que o carbono queimasse, o oxigênio de dentro do bulbo era removido. No lugar do oxigênio eram colocados gases inertes, como o nitrogênio, o argônio e o criptônio, que não faziam o carbono entrar em combustão.

Este grande avanço pode ser visto como a grande arrancada da iluminação em nível comercial. Após este marco inicial começaram as inovações no sentido de aperfeiçoar essa tecnologia. Então, em 1900, foi desenvolvida a primeira lâmpada incandescente com filamento de metal, que era o ósmio. Esse metal foi usado graças ao seu alto ponto de fusão e economia.

Tal lâmpada consumia metade da energia utilizada pela lâmpada de carbono produzindo a mesma quantidade de luz. Então em 1903 foi desenvolvida a lâmpada com filamento de tântalo e logo em seguida as lâmpadas com filamento de tungstênio.

Percebeu-se que o filamento de tungstênio consumia apenas um terço da energia consumida pelo filamento de carbono para produzir a mesma quantidade de luz. Enfim o material tão procurado havia sido encontrado e ele é utilizado até hoje nas lâmpadas incandescentes que compramos por aí.

Agora, deixando de lado a parte histórica, vamos analisar a lâmpada incandescente moderna:

Ela possui um bulbo de vidro. Dentro desse bulbo é retirado o ar e introduzido argônio, que é um gás inerte. Esse gás evita que o filamento interno de tungstênio entre em combustão, queimando. Esse filamento é projetado para apresentar uma determinada resistência. Assim, quando submetido a tensão elétrica, passa por ele uma corrente que aquece o filamento, fazendo ele incandescer e brilhar.

Uma "curiosidade" dessa lâmpada é que ela possui uma "corrente de partida" maior que a corrente de operação nominal. Isso por que a resistência da lâmpada desligada, ou seja, com ela fria, é muito menor que a resistência da lâmpada durante a operação, quando o filamento está quente. Mas vamos pegar um exemplo prático:

Uma lâmpada incandescente de 60W e 220V. Sua corrente deve ser cerca de 273mA. Com isso calculamos sua resistência em torno de 806 \(\Omega\). Mas, medindo essa resistência com o multímetro (com a lâmpada desligada, obviamente) achamos um valor de 60 \(\Omega\). Isso quer dizer que a corrente de partida da lâmpada será de 3,6A!!! Essa corrente transiente demora muito pouco mas, em algumas aplicações, é o suficiente para queimar fusíveis ou desarmar disjuntores. Então devemos ter ciência desse fato, para antevermos seus efeitos e suas consequências.

Por fim, devemos dizer o impacto que tal invenção teve para seu tempo. A criação da lâmpada incandescente, junto com o desenvolvimento dos processos de geração e distribuição de energia elétrica, trouxe uma grande facilidade na obtenção de iluminação artificial de forma prática. E assim a humanidade deu mais um passo em direção ao progresso na área da iluminação.

Por hoje era isso. Se cuidem e até a próxima aventura no universo da iluminação, com um tema que eu não faço a menor ideia do que será. Até lá estudem bastante e nos vemos na próxima.

Iluminação Ep. 2: O que é luz?

Olá a todos! Recapitulando o último "episódio", a humanidade descobriu a fogueira e os benefícios da luz. Perceberam as vantagens de dominar algumas técnicas da iluminação artificial. E este campo se desenvolveu muito com o tempo, mas quero lançar uma pergunta seca: o que é luz? O que é está entidade misteriosa chamada LUZ??? Bem, talvez seja importante responder essa pergunta antes de continuarmos essa nossa jornada.

A luz, na forma como conhecemos blá blá blá... comprimento de onda blá blá blá... radiação eletromagnética blá blá blá... quanta linguagem científica na Wikipédia. Para evitar esse tipo de formalismo eu vou fazer algo "all by myself" ;)

O que seria a luz? Primeiramente pensou-se na luz como uma onda, como a que se forma quando você joga uma pedra em um lago. Isso pois uma vela colocada no meio de uma sala espalha sua luz por todas as direções, então era bastante intuitivo pensá-la como uma onda. Porém todas as ondas conhecidas na época precisavam de um meio para ser transmitida. Pense na voz humana: ela é uma onda que se desloca por um meio, o ar. A onda do lago, que eu citei como exemplo, necessita da água para sua propagação. Porém entre o Sol e a Terra só existe vácuo. Então, qual seria o meio de propagação da luz?

Então foi criada a teoria do éter, que seria uma espécie de "substância" que permearia todo o universo e serviria de meio para a luz se propagar. Outras pessoas, ao invés de adotar a teoria do éter, adotaram um ponto de vista muito mais radical: que a luz não seria uma onda, e sim pequenas partículas. Essa linha de pensamento é conhecida por teoria corpuscular da luz, e foi defendida por Sir Isaac Newton. Ela resolvia o problema da necessidade do éter, mas era difícil conceber a luz na forma de partículas.

Mas pulando essa parte histórica e atravessando alguns séculos de progresso da ciência, finalmente descobriu-se o que a luz era de fato. A luz é uma onda eletromagnética que se propaga por pequenas partículas chamadas fótons. Ou seja, a luz não era nem bem onda, nem bem partícula, mas uma estranha entidade que exibe alguns comportamentos de onda e alguns outros de partícula.

A luz possui algumas particularidades de onda, como por exemplo, possui frequência e comprimento de onda. A frequência (e, logo, o comprimento de onda, pois sabemos que eles se relacionam) determina a cor da luz. Por exemplo, uma onda eletromagnética com um comprimento de 700 nanometros ativa células nos nossos olhos e nos fazem perceber a luz vermelha. Já outra onda com comprimento de 400 nanometros nos faz perceber a luz violeta. A luz branca corresponde a uma soma de várias ondas de luz de diversas frequências, ou seja, a luz branca é composta por todas as outras. Uma prova empírica disso é o arco-íris. Ele ocorre quando um raio de luz do sol (que é uma luz branca) é refletido pelas gotas de água. Então ocorre a separação das diversas frequências de faziam a composição da luz original. Essa experiência pode ser feita usando luz do sol e um prisma, como mostra a imagem abaixo.

Mas só existe a luz que podemos ver? Não mesmo!!! Existem diversas frequências abaixo do vermelho (como infra-vermelho, microondas, ondas de rádio) e acima do violeta (como o ultra-violeta, raios X, raios gama, etc.). Conforme a frequência aumenta, mais energia estará associada a onda. Conforme a energia aumenta, mais danosa se torna a onda eletromagnética para o ser-humano. As ondas ultra-violetas, por exemplo, já possuem energia suficiente para causar queimadura de pele, que é um mal que todos nós conhecemos, podendo causar inclusive câncer de pele. Por isso é importante passar filtro solar... mas isso já é outra história...

E por fim, como eu gosto de dados objetivos, a fórmula que nos permite calcular a energia de um fóton é dada a seguir:



onde:

* E é a energia do fóton dado em Joules;
* h é a Constante de Planck, que é igual a ;
* c é a velocidade da luz no vácuo, também constante, e equivalente a 299792458 m/s;
* é o comprimento de onda, medido em metros.

E era isso por hoje. Fiquem atentos para o próximo capítulo da nossa série de iluminação, com um tema que eu ainda não faço nem ideia do que será. Até lá, abraço e se cuidem. ;)