Proteção contra transientes

Versão 1.0

Para alguns é bobagem para outros é prioridade, vamos analisar cada dispositivo como suas diferenças e vantagens. Quem ama cuida se for verdade isso você vera como você cuida do seu computador. Antes de falar dos dispositivos vou começar pelos transientes que podem vir atacar o computador ou qualquer aparelho ligado na tomada.

Subtensão é uma queda na rede com duração de 4 a 5 ciclos da solenóide podendo chegar a alguns dias, com valor maior ou igual a 10%.
Sobretensão é o inverso da subtensão também é um aumento na rede com duração de 4 a 5 ciclos da solenóide podendo chegar a alguns dias, com valor maior ou igual a 10%

SAG é uma subtensão num pequeno intervalo inferior a 4 ciclos ou 66,7 ms numa queda maior ou igual a 10%.

Spikes são sobretensões transitórias e rápidas com subtensões também rápidas, são formados principalmente quando há um motor, dimmer, reatores para lâmpadas.

Interferências eletromagnéticas também podem chegar pela tomada, a sua presença é prejudicial principalmente quando há transformadores, pois ela pode causar problemas de funcionamento, falhas intermitentes, alguns casos ser mais sério chegando a não funcionamento do aparelho.
Depois de saber algumas das “poluições” da rede que chega até a sua tomada onde o seu computador esta ligado, vamos falar dos dispositivos para proteger esse frágil aparelho.

Filtro de linha dispositivo de proteção mais simples que tem, mas não deixa a desejar. A sua principal importância é a limpeza da rede filtrando interferências eletromagnéticas e alguns modelos também minimiza o efeito de alguns surtos que podem surgir, usando varistor (um componente composto de óxido de zinco, ao se submeter a uma tensão maior do que planejado ele conduz fazendo um curto-circuito evitando assim que esse pico chegue à fonte salvando dessa ameaça) é um equipamento que pode salvar principalmente os capacitores da fonte principalmente.

Estabilizador uns dos mais comuns equipamentos de proteção e um dos mais eficientes que existem, além de ter proteção contra surtos, filtro. Ele age principalmente na subtensão e sobretensão, pois ele tem uma chave seletora automática que pode aumentar ou diminuir a voltagem no transformador conforme a situação da rede no momento. Assim ele consegue também minimizar ou suprimir o SAG.

Ao lado temos um diagrama de um estabilizador, onde reparamos a chave seletora que atua no transformador para ter na saída uma voltagem mais estável e fixa (normalmente em 115V) e tem 4 faixas de seleção sendo duas para aumentar e outras duas para aumentar.  

Módulo isolador poucos conhecem, mas ele atende a norma da ABNT NBR 5410, ele faz tudo que um estabilizador faz só que utiliza um transformador isolador (já que o transformador isolador a transferência de elétrons é feito pelo campo magnético, sendo assim não há contato da rede com o circuito).

Aqui temos outro diagrama com os dois tipos de transformadores mais usados nos estabilizadores. Do lado direito é o transformador isolador repare que não há contato físico entre as bobinas. E o outro transformador é o autotransformador nele não há isolação.

Aqui temos outro diagrama com os dois tipos de transformadores mais usados nos estabilizadores. Do lado direito é o transformador isolador repare que não há contato físico entre as bobinas. E o outro transformador é o autotransformador nele não há isolação.

No-break esse é o melhores dos aparelhos, com ou sem energia na tomada o computador continua ligado graças uma ou um conjunto de baterias ligado num inversor (transforma 12V CC em 120V ou 220V CA). Pouca gente sabe, mas há dois tipos de no-break o on-line e o off-line a diferença entre ambos é pequena, mas a funcionalidade é a mesma:

No-break off-line é composto por três partes, o transformador da rede local (110V ou 220V) para 12V CC que carrega a bateria e depois um inversor que transformará o 12V CC em 120V ou 220V CA e ai sim ira para o computador. Só que o off-line tem um relé que desvia o 110V CA que iria para o transformador diretamente para a saída pulando a etapa do transformador, bateria, inversor. Quando há ausência de energia o relé “Cai” ligando o inversor.
No-break on-line tem as mesmas três partes do off-line só que ele não tem o relé e sempre esta com inversor ligado, ou seja, sem ou com energia o inversor continuará fornecendo energia para o computador

Os aparelhos de proteção descritos a cima são os mais usados, agora é só ver qual é o melhor que encaixa no seu plano de proteção. Lembrando que algumas fontes tenham alguma proteção principalmente filtro de interferência magnética, é aconselhável o uso de algum outro aparelho, pois uma fonte é mais cara do que um filtro de linha por exemplo. Também tem fontes que não tem esse filtro principalmente as de baixo custo, alguns fabricantes fazem alguns “Filtro de linha” que não passa de uma simples extensão, “estabilizadores” que não passa de um transformador é por isso que é bom ter um senso quando for comprar um aparelhos citados a cima o baixo custo pode significar prejuízo mais tarde, se possível compre de alguma marca conhecida mesmo tendo de gastar um pouco a mais, mas vai valer a pena mais tarde. 

Tensão elétrica

Versão 1.0


No atual mundo, há varias tensões elétrica normalmente 110V e 220V. A principal diferença entre as duas tensões além da voltagem é amperagem (medida de corrente elétrica, em outras palavras é a quantidade de energia elétrica necessária para funcionar um aparelho) um exemplo:


Um chuveiro de 2200W numa rede de 220V consome uma corrente elétrica de 10A, um outro chuveiro de 2200W numa rede de 110V vai consumir 20A. Nos dois chuveiros a potência (W) é a mesma o que muda é a quantidade de energia elétrica para funcionar com isso o diâmetro do fio.


Resumindo uma voltagem maior não significa que terá mais potência e sim uma menor corrente elétrica
Se quiseres converter W em A  W=V/A e A em W é W=V.A com essas duas formulas já possível calcular a potência na unidade elétrica corrente assim evitará surpresas indesejáveis 


Nota: A é o símbolo de Amper e W é o símbolo de Watt

Lâmpada de Plasma

Com sucesso na década de 80, as lâmpadas de plasma tem o seu funcionamento simples, inventada por Nikola Tesla  que trabalhava com altas voltagens, fez experimentos com tubos de vidro e alta tensão, onde visualizou raios de luz dentro do tubo.

O funcionamento é simples, a energia sofre variações com freqüência próximas de 35.000Hz (35KHz) com uma tensão de 2.000 a 5.000 V ligado a esfera dentro do globo de vidro, onde esta fechada e com gás inerte dentro. 

a mão perto do vidro altera a alta freqüência do campo elétrico , causando um único ou vários feixes para migrar dd esfera intena para a globo de vidro ao ponto de contato.O vidro atua como um dielétrico  em um capacitor formado entre o gás ionizado e da mão.Com isso há um visual interessante como esses das fotos.

 Fotos da Wikipedia e google imagens

KV e Kv

Isso  pode gerar alguma confusão, são coisas bem destinas. O KV de kilovolt é a unidade tensão elétrica denomina o potencial de transmissão de energia, em Joules, por carga elétrica, em Coulombs, entre dois pontos distintos no espaço e o Kv ou K_v significa a referencia Volt com RPM em um motor elétrico de corrente continua (CC ou DC)sem escovas, onde cada volt representará uma rotação. Exemplo um motor de 100 Kv terá 100 RPM com 1 volt e 1.000 RPM com 10 volts, sempre proporcional a rotação com a voltagem.

Coolers

Versão 1.0

Para alguns passa despercebido a importância desse simples aparelho que salva o chip que nele esta instalado. Quero ressaltar não só a função dele e sim os tipos, diferenças, qual é o melhor para cada uso, mas antes quero falar sobre o cooler que vem junto com o chip (cooler box) para alguns ele já é o suficiente, mas na verdade ele não passa de um modelo básico o mínimo que deve ser usado, não é só o motivo econômico e sim o usuário que deve usar onde destina ao usuário normal que usa mais o Windows® onde não faz necessário ter um cooler de alta performance. Diferente de você que deve estar lendo, pois tem outras intenções a fazer com o chip seja ele: processador (CPU), chipset (Chip da placa mãe), processador de vídeo (GPU) onde o impera é a alta performance e excelentes resultados no benchmark para é necessário fazer um overclock, mas se você quer trocar de cooler só por alta temperatura e resolver o problema  das travadinhas depois de um tempo o ligado , vamos para alternativas.

 Heatpipe Nada mais é do que um cano de cobre que pode conter amônia, álcool etílico, enfim um liquido ou um gás com boa condução térmica. Que evapora na parte quente(onde tem o processador) e condensa na parte fria onde tem as aletas que vão fazer a dissipação desse calor, após de condensado volta para a sua forma normal e assim é um ciclo de composto por evaporação e condensação. (Não é um cooler mas pode vir equipado com o cooler tanto passivo como ativo)

Cooler passivo Desenvolvido para aqueles que não desejam ruídos no PC. Por só conter o bloco de metal e não ter a ventoinha isso gera mais silencio, mas para conter a temperatura tem de ter mais metal para melhor dissipação do calor, um aumento de quantidade de metal aumenta o peso que pode fazer com que a placa arque com o tempo. Também tem versão com heatpipe são mais leves e mais eficientes do que a versão comum

Cooler ativo O mais comum nos atuais processadores, é constituído por um bloco de metal igual ao cooler passivo e um ventilador. A eficiência melhor e satisfatória na maioria dos casos. Há a versão com heatpipe que é o melhor entre os cooler com refrigeração a ar, devido a alta eficiência térmica nas trocas de calor mantêm a temperatura baixa dependendo pode chega a 10°C a menos se comparado com o cooler sem o heatpipe.

Watercooler é um sistema de altíssima eficiência, a diferencia dele com os outros acima é que ele água para refrigerar o bloco de metal. O funcionamento é bem simples, há um reservatório onde fica água e aditivo, uma bomba, um ou vários “block” (que nada mais são blocos de metal com dutos para circulação de água internamente) e um radiador para fazer a troca térmica. Tudo ligado por mangueira. Esse sistema é indicado para pessoas que querem tirar o máximo de performance do sistema , há casos que são instalados devido ao baixo ruído pois há sistema sem ventilador no radiador e esse é substituído por um reservatório com poder de dissipar calor normalmente é de metal e tem aletas.

Nitrogênio cooler usado principalmente nos campeonato de overclock, onde consiste em nada menos do que um “block”(semelhante ao do watercooler) com um funil para colocar o nitrogênio liquido a uma temperatura menor de -140°C. Pode também colocar CO2 liquido (gelo seco) porem a eficiência é bem menor, pois a temperatura não é como do nitrogênio liquido por outro lado é bem mais barato e de fácil obtenção. A grande desvantagem é que tem de ficar sempre repondo já que o gás evapora.

Lapidação pode ser uma solução, a lapidação pode abaixar a temperatura do seu cooler (seja ele qual for o tipo) em média 5°C tendo alguns casos uma queda de temperatura maior. Esse método insiste em um polimento na base do cooler.

Nas fotos seguintes o antes e o depois do polimento

Ciclo de trabalho

Versão 1.0

Também conhecido como Duty cycle é a fração de tempo que esta ativado (circuito elétrico, compressor de ar, sinais pulsados, ...) 


Exemplo: um timer emite um pulso em cada 100 segundos, ou 1 / 100 do tempo, pois o seu ciclo de trabalho é 1 / 100, ou 1 por cento.


Na figura, mostra os sinais de pulsos e o D é o tempo.

é bem simples,para quem gosta de algo mais profundo ...

Nos fenômenos periódicos há uma relação de duração do fenômenos com o tempo a formula a baixo expressa a situação.

Ciclo 

onde:

τ é a duração que a função está ativado (normalmente quando o sinal é maior que zero);

Τ é o período da função.

A figura foi pega na Wikipédia 

Magnetron

Versão 1.2

Inventando para fins militares, em especial o uso em radares na segunda guerra mundial. O magnéton tem um papel especial no nosso dia-a-dia, ele é a peça chave dos fornos de microondas é por causa dele que consegue ter aquecimento. É uma peça simples e robusta que a partir de agora descrevemos.

O magnéton nada é do que um emissor de ondas eletromagnéticas na freqüência consideradas das microondas, isso é 300MHz (0,3GHz) a 300GHz, mas aqui vou dar ênfase a freqüência a 2.450MHz que é a freqüência que os fornos microondas trabalham (figura 1). Nessa freqüência ocorrem algo interessante com as moléculas principais a da água, é quando começam a ter ressonância gerando atrito e calor é com isso que aquele alimento ou qualquer outra coisa que tenha água ganha energia térmica.    

Figura 1

Sabendo desse detalhe já podemos ir além, Alimentação dele é entorno de 4.000V (4KV) e continuo. Os elétrons são liberados num espaço pequeno de  alguns milímetro, sobre ação de campo magnéticos, elétrons começam a acelerar e no vão começam a ter ressonância gerando a freqüência fixa e determinada pela distancia do ânodo e cátodo. Depois disso são captados e emitidos por uma antena. A figura 2 ilustra esse processo

Essa  figura ilustra um corte transversal da cavidade do magnetron

Ao sair do magnéton as ondas são guiadas por canais que conduzem ao compartimento que estará o objeto a ser esquentado. Magnétons de pequenas potências como os de forno de microondas convencionam são normalmente refrigerados a ar, normalmente há uma ventoinha dedicado para o magnéton, há fabricante que fazem um sistema de refrigeração pegando ou soltado o ar dentro do compartimento de alimentos e para que não haja fugas de radiação utilizam uma tela com furos que as microondas não são capazes de passar (normalmente uma tela igual a da porta) que muitos leigos pensam que ali que sai as microondas.

Para os interessados sugiro 

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigos/49-curiosidades/2990-art410.html 

Agradecimentos a Newton C. Braga

Agora com mais fotos sobre o magnetron

Balões explosivos

Versão 1.4

Antes que me perguntem como eu fiz aqueles balões no meu canal do Youtube®, vou me adiantar descrevendo os processos científicos que envolveram.

 O que se vê e houve nada mais é do que a queima do hidrogênio junto com o oxigênio ambos já dentro do balão e com origens no processo da eletrolise. A consistência da eletrolise se dá na passagem de uma corrente elétrica na água junto com ions (esses que podem ser um sal, ácido, base...) já que a água pura é isolante e na presença desses ions faz tornar condutora.

Num recipiente se puser água e dois eletrodos (que são chapas de metal ou qualquer coisa que seja condutora) imersos numa solução ionizante (podem ser um sal, ácido, base...) e ligar numa bateria, vai se notar nos eletrodos bolhas "de ar" que são os gases saindo. No eletrodo que está o fio ligado no positivo irá sair o oxigênio e no outro eletrodo vai sair o hidrogênio. SEMPRE SERÁ NA PORPOÇÃO 2/1 ou seja 2H² para 1O² pois a molécula da água é composta de dois atamos de hidrogênio e um de oxigênio ( H2O ).

Sabendo disso, é só fazer num recipiente fechado e colocar um balão para encher numa saida. O balão depois de atingir um certo grau irá ter a tendência de voar, pois os gases internos são mais leves do que o ar, com isso pode ser usados para divertimento, desde que obedeça as normas de segurança.

O jeito clássico de fazer eletrolise é usar agua com bicarbonato de sódio (NaHCO₃), eletrodos
 pode ser chapas de cobre mas o ideal é um que não oxide (ânodo onde sai o oxigênio). Fonte de alimentação pode ser de computador, uma bateria de 12v.


Normais de segurança
# O hidrogênio é altamente inflamável e explosivo, mantenha longe  e afastado de qualquer substancia que apresente perigosidade, faiscas, braças ...

# A inalação dos gases não irá alterar a voz como o hélio, ainda é prejudicial a saúde

# Uso do sal de cozinha (NaCl) gera gás cloro no lugar do oxigênio, e se for produzido em lugar fechado vai reagir com hidrogênio gerando ácido clorídrico (HCl)  e a solução irá ter hidróxido de sódio (NaOH) que por sua vez irá reagir com acido clorídrico e formara NaCl + H2O. Em outra palavras o sal voltará a ser o mesmo sal de cozinha.

# Quando queimar o balão faça uma trilha de álcool de cozinha, gasolina, qualquer substancia inflamável. NUNCA ACENDER FOSFORO, ISQUEIRO... DIRETAMENTE NO BALÃO.

# Não me responsabilizarei pelo mal ou qualquer outro fato que venha prejudicar tanto o usuário ou terceiros. NA DUVIDA NÃO FAÇA

Na foto esta o meu Voltâmetro de Hoffmann que demonstra a eficiência da solução na produção dos gases e mostra visivelmente a porpoção de 2/1. A coluna da esquerda é o hidrogênio e da direita o oxigênio.

Nota: 

O eletrodo do positivo pode ser chamado de ÂNODO

O eletrodo do negativo pode ser chamado de CÁTODO 

Se tiver sugestões para melhorar o rendimento pode enviar que será analisada e testada, tendo a possibilidade de ser divulgada num trópico do blog

CASO DE DÚVIDA ESCREVA NOS COMENTÁRIOS QUE SERÃO RESPONDIDAS.


No video http://www.youtube.com/user/Felipizil?feature=mhum#p/a/u/0/X6cmrDk6CUE a eletrolise

Foguete Com garrafa PET

Versao 1.1

Aqui é um projeto simples que eu desenvolvi depois de ver vários vídeos de foguetes com garrafa PET. Um fato curioso é que uma garrafa PET agüenta bem 120lbs de pressão, já fiz o teste em casa, ela fica estufada e resiste bem. O funcionamento de foguete é bem simples, a pressão de ar interno vai aumentando até o momento que o válvula saia  a partir dai entra em ação a terceira lei de Newton.

Lista de material

#Garrafa PET

#Bico de câmera de pneu (só a parte de metal)

#Bomba de ar ou compressor
#Mangueira*

*Serve para fazer uma conexão segura entre o bico e a bomba, dependendo do equipamento a usar

Com pouco material e simplicidade de montagem torna perfeito para um bom divertimento,  mas vamos a montagem.

Primeiramente pegue uma câmera de pneu tire o bico e raspe a borracha até que fique no metal (Figura 1)

Figura 1

Com o bico sem borracha, é hora de pegar a tampa da garrafa PET e fazer um furo menor do que o diâmetro externo do bico, para que o mesmo entre com força na tampa é com esse diâmetro que vai determinar a  pressão máxima interno da garrafa (figura 2)

Figura 2

Feito o furo pouca coisa menor do que bico para que o mesmo entre com uma leve pressão. Então é hora de colocar o bico na tampa, quanto maior a força para colocar-lo mais pressão vai agüentar (figura 3)

Figura 3

Agora é só colocar um pouco de água dentro da garrafa e começar a encher até a hora do bico escapar e a garrafa sair voando. (Figura 4)

Nada impede melhorias aerodinâmica tais como instalação de aletas, colocação de um cone na frente da garrafa sempre dando preferência a matérias mais leves como o Isopor®, um outro fator importante é a relação peso e potência quando maior a garrafa mais pesado será e maior terá de ser a força para levantar, o uso de garrafas menores como 500ml invés das de 2.000ml poderá ter alcance maior, a quantidade de água dentro da garrafa é para aumentar a autonomia, já que só o ar não terá baixíssima autonomia e encher de água também não dará uma autonomia máxima, o mais próximo do ideal é o nível de água um pouco mais baixo do que a metade pelo menos para as garrafas de 500ml. Fator importante é o formato da garrafa as redondas de corpo liso proporcionará um melhor resultado.

A base de lançamento poderá de qualquer tipo, nada impede também de usar a garrafa como propulsor de algum carrinho ou simplesmente soltar-la na horizontal para ver aonde vai parar.

O video mostra o resultado dessa sequencias de fotos e a garrafa voando (Devido a falta de espaço lanço as garrafas horizontamente)

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=02L58liFL2E 

Combustão

Versão 1.0


Há muitos anos o fogo é usado em nossos dia-a-dia, vamos descrever sobre o mesmo


Basicamente só é necessário combustível, comburente para que haja combustão. Então com uma fonte ignição é possível desenvolver a chama e gases resultante da combustão. Exemplo:+
A queima completa de uma molécula de metano com oxigênio 
CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O  
A queima completa de uma molecula de metano com óxido nitroso
CH4 + 4 N20 → CO2 + 2 H20 + 4 N2


Nos dois casos há queima completa do metano, o resultado final resulta em quantidades a mais de moléculas, isso dentro de um motor de combustão interna resulta em mais desempenho. 
Lembrando que:
Combustivel