Tuesday, January 22, 2013

Resistor de Grafite

Olá a todos.

Em uma de minhas várias andanças pelo youtube, achei o vídeo ao lado.

Em linhas curtas, o autor do vídeo explora as propriedades condutoras da grafite, a fim de fazer pequenos circuitos elétricos.

Interessado pelo vídeo, decidi tentar fazer algo do tipo em minha casa.Não cheguei a construir um circuito propriamente dito, mas digamos que eu estudei um pouco das propriedades condutivas da grafite (sim, grafite escreve-se como feminino).


Primeiramente, eu fiz alguns rascunhos, usando lápis de vários tipos.Usei os lápis 6B,4B e 2B, além de dois tipos de HB.Um HB da Faber Castell, comprado recentemente, e um HB sem marca, ganho de brinde em um vestibular.

Como inicialmente pensei em estudar a resistividade da grafite, criei várias áreas determinadas no papel ( de 1cm de altura por 6cm de largura cada), preenchendo-as com cada tipo de lápis e usei um multímetro (na verdade um ohmímetro) para medir a resistência de cada trecho.A fim de garantir uma cobertura uniforme, passei os lápis em cima das respectivas áreas até não perceber mais alterações significativas na cobertura ou na leitura do ohmímetro.

Encontrei algumas coisas curiosas, conforme vocês podem constatar na figura abaixo:

Desculpem a letra.

Primeira curiosidade:A resistividade de cada tipo de grafite não aumenta de acordo com uma sequência linear.

Como o "número" do lápis é dado de acordo com a tonalidade da grafite usada, pressupõe-se que devem haver níveis de pureza da grafite usada (a fim de ter uma grafite preta como carvão, pura, ou de ter uma grafite não tão pura, mas que deixe a sua marca no papel, como acontece com os lápis HB).Isso não parece acontecer, pois a condutividade não aumentou em uma sequência bem definida.

Segunda curiosidade:O mesmo tipo de lápis pode apresentar diferentes condutividades.

Quando terminei de fazer os testes, decidi verificar se não estava medindo a condutividade do papel por acidente.Depois de medir a condutividade do papel (que mesmo com o ohmímetro na marca dos 200  Megaohms, passou da escala), pensei em testar com outro lápis que tinha em meu estojo, também HB, mas da Faber Castell.A diferença é considerável.O HB sem marca conhecida (ganhei de brinde quando fiz uma visita na casa da Dona FUVEST) apresentou nesse trecho uma resistência de 13 Megaohms, enquanto o Faber apresentou 2,2 Megaohms).

Com esses dados em mãos, pensei em desenhar resistores funcionais.Seria interessante que, com um lápis, um pedaço de papel e um multímetro (menos de R$25), fosse possível o estudo da eletricidade, um curioso experimento de física:


Sem grande esforço, consegui medir resistores desde 15 Kiloohms até 18 0Kiloohms, desenhando-os no papel.Em série, os resistores desenhados apresentaram performance próxima a esperada, vide a única ligação em série presente na ilustração, que deveria ter uma resistência teórica aproximada de 330 Megaohms (sim, a figura está errada), tendo sido aferidos 350 Kiloohms.

Em paralelo, todavia, a diferença entre o valor teórico e o prático foi mais evidente.Por exemplo, nas duas associações em paralelo presentes no canto inferior direito da imagem, deveriam ter sido aferidos como valores de resistências resultantes 54,5 Kiloohms e 6,9 Kiloohms.Todavia, foram medidos 152,3 Kiloohms e 14,5 Kiloohms.

Possivelmente isso se deve ao fato de que, ainda que a grafite seja condutora de eletricidade, ela não é um dos melhores materiais condutores (até porque, se fosse, lápis seriam usados para fazer cabos de eletricidade, não para serem gastos em papéis). Isso faz com que a resistência da associação seja ampliada, de maneira indesejada.

Agora, vocês possivelmente devem ter observado que um dos resistores está levemente manchado na figura. Como estava buscando alguma aplicação prática para isso (e barata), achei uma pequena lâmpada de 5W (a 127V) e um pequeno soquete.Tentei fazer com que houvesse passagem de corrente pelo resistor desenhado, sem sucesso.Por acidente, aproximei os dois terminais da lâmpada perto da região queimada, e o arco voltaico gerado queimou parte do papel, gerando um pequeno buraco.

Porque a grafite conduz eletricidade? Bom, digamos que essa é uma questão mais para a química, pretendo destrinchá-la mais a frente.


Até mais!





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