Anel de Ferrite

Existem certas coisas que fazem parte do nosso dia-a-dia mas que não nos importamos em pensar para que servem. Por exemplo, quantas vezes você se perguntou qual a função do pequeno cilindro mostrado em destaque na foto ao lado, próximo ao conector do carregador do seu notebook? 
Por mais que você queira pensar que ele não serve para nada, ou que serviria apenas para facilitar o manuseio do fio, como eu mesmo cheguei a acreditar, esta peça é um importante componente do carregador. O dispositivo cilíndrico é chamado de anel de ferrite,  um indutor feito de um material ferromagnético que suprime o ruído de alta frequência em circuitos eletrônicos. Ele protege o seu computador do ruído eletromagnético que pode ser captado pelo fio ou do ruído existente no conversor AC-DC ou na linha AC. O dispositivo também evita que possíveis altas radiofrequências se aproveitem do cabo usando-o como antena, captando o ruído e transmitindo para o aparelho. Como muitos devem saber, um fio condutor pode servir como antena, como é o caso dos fones de ouvido que as pessoas usam nos celulares. Só que no caso dos carregadores dos notebooks, esta captação pode prejudicar o bom funcionamento. 
Agora você já sabe: quando for carregar seu notebook, lembre-se que aquela pecinha cilíndrica magnética está protegendo seu aparelho da interferência de ruídos indesejáveis.

Fontes:
https://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_bead
http://beingindian.com/entertainment/ferrite-bead/?utm_medium=3357&utm_campaign=TVH&utm_source=FB
http://ptcomputador.com/Ferragens/computer-power-sources/16932.html
http://forum.clubedohardware.com.br/topic/1101950-cilindro-de-ferrite-no-cabo-dc-de-uma-fonte-de-alimenta%C3%A7%C3%A3o/

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O uso de diamantes no estudo do magnetismo terrestre

Um dos mistérios ainda não decifrados pela Ciência diz respeito ao comportamento do campo magnético da Terra. Como e quando ele teria surgido ao longo da história de nosso planeta? Quais as mudanças na sua direção que ocorreram e que ainda podem ocorrer no futuro?

Mudanças dos polos   

Alterações na posição dos polos magnéticos já ocorreram e ocorrem frequentemente. Entre os anos de 1580 e 1820, notou-se uma variação de 35° na direção apontada pela agulha das bússolas. 
Através de estudos de rochas do fundo do oceano, esfriadas a partir de material de lava quente vinda do núcleo terrestre, pode-se concluir que a polaridade da Terra inverte-se mais ou menos a cada um milhão de anos.

Várias teorias têm surgido para tentar explicar como funciona o que seria uma espécie de dínamo gerador de magnetismo no interior do planeta. A hipótese mais aceita é de que esta geração se dá por causa de um fluxo de material derretido, principalmente de ferro no núcleo central da Terra, criando uma corrente de elétrons. E já se sabe de longa data (Experiência de Oersted - 1819) que uma corrente elétrica produz próxima a ela um campo magnético.

Pressionando com diamantes
De acordo com as informações que obtive deste artigo recente da Science News, o físico Kei Hirose, especialista em minerais sob alta pressão, no laboratório do Instituto de Tecnologia de Tóquio, juntamente com seus colegas, para recriar as condições de altíssimas pressões e temperaturas do núcleo da Terra, comprimiu pequenos discos de ferro, com apenas cerca de 20 micrômetros de diâmetro, e 10 micrômetros de espessura (cerca de um décimo da espessura de uma folha de sulfite) com auxílio de dois cones de diamante, de 0,2 quilates, como mostrado na figura. O diamante foi usado por possuir a propriedade de dureza maior do que a do aço.

Os discos de ferro, comprimidos durante 30 minutos foram então aquecidos através de um laser infravermelho, chegando a atingir temperaturas de vários milhares de graus. Já que os elétrons no ferro transportam carga elétrica e calor, pode-se medir a condutividade elétrica, e depois estimar a condutividade térmica. Os pesquisadores da equipe de Hirose, usaram eletrodos de ouro e platina, para o ferro transportar corrente elétrica através da amostra. A queda de tensão possibilitou saber quão fortemente o ferro resiste ao fluxo de elétrons.

Provavelmente, ainda demorará um tempo para entendermos por completo como funciona o mecanismo gerador do campo magnético da Terra, mas a cada dia surgem novidades e descobertas neste sentido. Para quem quiser saber mais detalhes destas novidades, sugiro a leitura completa do artigo da Science News (em inglês) cujo link está relacionado nas fontes a seguir.

Fontes:
https://www.sciencenews.org/article/magnetic-mystery-center-earth 

http://www.coladaweb.com/fisica/fisica-geral/magnetismo-terrestre-campo-magnetico-da-terra

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O lado escuro do inventor da lâmpada

A história nos revela que alguns personagens, aos quais se dá grande destaque e importância por terem de fato contribuído para melhorar a qualidade de vida das pessoas, chegaram a praticar, em nome da ganância, ações que podemos hoje classificar como um tanto desumanas. É o caso do inventor da lâmpada incandescente, Thomas Edison.

Em determinada época, em torno de 1890, desenrolou-se um episódio que ficou conhecido como a Guerra das Correntes, em que de um lado estava Edison, defendendo o uso da corrente contínua, e do outro lado, o empresário americano Westinghouse, apoiado pelo gênio Nikola Tesla, defendendo o uso da corrente alternada. Havia muito interesse econômico nesta disputa, pois nela estava em jogo o controle do sistema elétrico dos EUA.

Em dado momento, Edison, para mostrar os perigos das altas voltagens, que são necessárias no caso da corrente alternada, começou a realizar diversas demonstrações que serviriam de propaganda negativa a este tipo de corrente. Uma destas práticas consistia em eletrocutar animais, como cães e gatos, em seus laboratórios.

Nesta mesma época viveu uma elefanta chamada Topsy, que tinha sido até então uma das principais atrações do circo Luna Park, de Coney Island, mas que em alguns momentos de fúria havia causado a morte de três homens, um deles um cuidador - se é que podemos classificá-lo assim - bêbado, que dava a ela cigarros acesos para comer.

Os proprietários do circo decidiram então que Topsy deveria ser sacrificada.

Neste momento, a companhia Edison viu uma excelente oportunidade para mostrar publicamente os perigos do uso de altas voltagens.  E então, com o apoio (não se sabe a que preço) das sociedades protetoras dos animais daquela época, que julgaram que a elefanta sofreria menos morrendo eletrocutada, Thomas Edison aproveitou para realizar a demonstração. Afinal, pensariam as pessoas, se aquelas altíssimas voltagens podiam matar até mesmo uma elefanta, o que não fariam com um ser humano?

Edison enviou então seus técnicos que colocaram Topsy sobre uma plataforma metálica e passaram diversos eletrodos através de sua cabeça e de seu corpo. Mais de 1.500 pessoas se juntaram em Coney Island para presenciarem a execução, e o próprio Edison decidiu filmar toda a ação com uma câmera de sua invenção. O filme foi divulgado com grande sucesso, com o título: ”Electrocuting an elephant”, toda uma demonstração dos inconvenientes da corrente alternada. 
Assista: Na maioria das vezes em que Edison é apresentado aos alunos, e eu tenho um livro de Física em que a página inicial de um dos capítulos sobre eletricidade mostra uma foto dele ao lado de uma grande lâmpada (foto no topo do post), fica-se apenas com a imagem heroica do empresário e inventor, mas depois que conheci essas estratégias que ele usava para tentar se promover, tenho agora comigo uma imagem bem menos nobre deste cidadão.

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O vício das baterias de celular

Na semana passada, durante a aula, um aluno me fez uma pergunta sobre as baterias dos celulares, que me deu uma ideia para elaborar este post. O assunto era eletrodinâmica.
Um dos primeiros conceitos que se deve ter sobre esta matéria refere-se à corrente elétrica. Eu explico nas aulas que as duas palavras, correnteza e corrente, têm significados semelhantes na língua portuguesa, e ambas dão a ideia de um fluxo. Correnteza refere-se a um fluxo de água, que pode ser medido, por exemplo, em m³/s (metros cúbicos por segundo). No caso da intensidade de corrente elétrica (i) , o fluxo é igual à quantidade de carga elétrica (Q), correspondente aos elétrons que se movimentam através de um fio condutor metálico, por unidade de tempo (Δt). Assim, temos:

                                 

A unidade de medida da carga elétrica, no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o Coulomb (C) , e do tempo é o segundo (s). A corrente elétrica, será, portanto, medida em C/s (Coulombs por segundo). A esta unidade deu-se o nome de Ampère (A).

Carga elétrica das baterias
Da fórmula acima, se quisermos determinar a carga elétrica, conhecendo-se a corrente e o tempo, podemos usar:

Em todas as baterias dos celulares modernos, como a da foto, podemos encontrar indicações da carga elétrica máxima que elas podem armazenar quando estão totalmente carregadas. Acontece que nestes casos, por uma questão prática, não se usa a unidade de carga do SI. Ao invés disso, pelo fato de a corrente ser indicada em mA (miliampères), e o tempo em horas (h), a carga é dada em mAh (miliampères-hora). 

Baterias viciam?
Depois que eu havia passado toda a teoria na aula, no momento em que eu falava sobre esta indicação da carga das baterias, um dos alunos me perguntou se é verdade que as baterias "viciam" quando são carregadas apenas parcialmente. Eu fiquei na dúvida, pois já tinha ouvido falar sobre isso, quando adquiri meu primeiro telefone celular a alguns anos atrás, mas disse que tinha dúvidas sobre até que ponto seria verdade ou apenas mais um mito.
Um outro aluno, que trabalha no setor de informática, se manifestou e disse que achava que realmente as baterias "viciavam". Além disso, ninguém mais arriscou dar um palpite, o que me fez concluir que aparentemente a maioria da classe também não tinha uma opinião formada sobre o assunto. Eu disse então que iria procurar na internet para ver se achava alguma coisa.

O melhor site que encontrei foi este, e através dele pude obter precisas informações. Eis um resumo delas:

• Os primeiros aparelhos telemóveis, como são chamados pelos nossos amigos lusitanos, usavam baterias de Ni-Cd (Níquel-Cádmio) que realmente "viciavam", isto é, se você as carregasse apenas parcialmente, elas perdiam progressivamente a capacidade de armazenar a quantidade de carga para a qual foram inicialmente projetadas.
• A maioria dos aparelhos fabricados de 4 anos pra cá usam baterias de íon-Lítio (Li-ion) que não "viciam", e podem armazenar uma carga até 3 vezes maior do que as antigas, de Ni-Cd. Isto quer dizer que podem ser carregadas parcialmente sem perda de eficiência.
• Os carregadores atuais possuem um sistema de segurança que faz com que eles desliguem assim que a bateria esteja totalmente carregada, evitando superaquecimento.

Apesar de muitas pessoas já terem conhecimento destes fatos, resolvi divulgar aqui para os leitores do INFRAVERMELHO.

Fonte:
http://www.tecmundo.com.br/notebook/2827-baterias-tudo-o-que-voce-precisa-saber-sobre-elas.htm

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