Com determinar el tipus de càrrega elèctrica que té un cos?

Aquest curs amb el Xavier Benlliure hem rescatat per a les seves classes la construcció d’un electroscopi electrònic que permet conèixer el tipus de càrrega elèctrica amb la que està carregat un determinat material. El protocol per a la seva construcció va ser proposat fa quaranta anys (1985) pel professor Lluís Nadal, del que tants hem aprés tant. En el llistat de protocols del CDEC que es van fer als anys 80 i 90 hi trobareu molts més de fets per Lluís Nadal.

L’electroscopi funciona de meravella. No hi ha més que acostar la pota lliure del FET a l’objecte carregat, sense tocar-lo, i se separa. Si hi ha canvi de color és que està carregat. Si queda verd la càrrega és negativa, si queda vermell la càrrega és positiva.

L’esquema del circuit per construir-lo és el de sota, on es veu que es necessiten dos transistors, un transistor d’efecte camp (FET), un díode, un led bicolor i vàries resistències.

En aquell temps anaves a una botiga d’electrònica i l’ensenyaves el paper al depenent i ell, que entenia, te venia els components. Ara no queden d’aquelles botigues a províncies i s’han de comprar els components per internet. Per no equivocar-nos, alguns consells.

  • Les resistències no les compreu d’1/4 de W, que són molt petitetes i no es veuen ni els colors, compreu-les d’1 W, que al preu que van no mereix la pena estalviar.
  • Els transistors BC557 moltes vegades els venen conjuntament (i els envien conjuntament) amb els transistors BC547 i semblen iguals fins que no es mira amb una lupa el numeret, però els que interessen (BC557) són PNP, mentre que els BC547 són NPN.
  • Hi ha leds bicolors de ànode comú i de càtode comú. S’han de comprar d’aquests últims. Fixeu-vos bé al web perquè la pinta que tenen per fora és exactament igual.

Per reconèixer el tipus de led es pot fer amb un tester. Si la roda del tester té una posició amb el símbol del díode (la fletxeta, mireu la foto), es gira fins allí. Amb la punta de prova negra del tester es toca la pota del mig del led i amb la punta vermella qualsevol de les altres potes. Si fa llum el led i/o marca un número el tester és el que té el càtode comú, el que es necessita.

  • El protocol del Nadal proposa fabricar un circuit imprès per enganxar els components. Nosaltres hem utilitzat una placa foradada per soldar components i ens ha anat prou bé. En el de la foto de sota me vaig equivocar al soldar el led bicolor i queda roig quan detecta càrrega negativa, però funciona igual de bé.
  • L’electroscopi funciona amb una pila de petaca, però també pot funcionar a 5 volts (carregador de mòbils) o a 6 volts (pac de 4 piles) sense problema.

Una alternativa similar a aquest electroscopi la van proposar recentment (2018) els professors Francisco Vera, Jaime Villanueva i Manuel Ortiz en la revista Eureka a l’article Revelando el signo de las cargas eléctricas usando un detector de polaridad entretenido, com a modificació d’un altre més simple que només encenia o apagava un led monocolor per indicar el signe de la càrrega, de l’enginyer William j. Beaty (1987, Ridiculously sensitive electric charge detector). Així teniu més per entretenir-vos.


Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.