O projeto "Energia sem fio, acendendo uma LED", é uma forma didática de ensinar as pessoas o funcionamento deste produto que envolve conhecimentos de corrente elétrica, que estão todos os dias ao nosso redor, desde acender a luz de casa, a dar partida no carro. O projeto consiste em criar um circuito em que a LED acenderá sem ter qualquer contato direto com o restante do circuito, este que tem a fonte de energia elétrica que será responsável pela energia para ligar a lampada.

O funcionamento do trabalho consiste em um circuito elétrico, que em seu meio transmite a corrente para o restante do circuito sem haver qualquer contato. O conceito físico envolvente neste aparelho, é constituído por uma transmissão sem fio da corrente elétrica, chamado indução magnética, que é quando um circuito que esta gerando corrente gera corrente em um circuito que está próximo.

O mesmo conceito esta presente em vários objetos ao nosso redor, nos novos modelos de celular para carregar, em fones de ouvido para carregar, mouses gamers para carregar, os fogões por indução para esquentar as panelas, relógios smart para carregar, e outros aparelhos. A utilização deste meio de carregar aparelhos, ou até mesmo esquentar a panela no caso do fogão, é ainda muito recente no mercado atual, devido a novos meios de melhor aproveitamento da indução magnética, em que se tornaram mais eficientes nos últimos anos. A técnica também tem sido utilizada para aparelhos eletrônicos aprova d'água pois deste modo podem ser carregados sem necessidade de conexão por fio.

Step 1: Projeto

Materiais:

- 1 base de madeira (MDF) 25cm x 25cm;

- 1 molde cilíndrico de no mínimo 3 cm de raio;

- 1 interruptor;

- 1 pilha AA 1,5v;

- 1 suporte para pilha AA;

- 10 metros de fio de cobre esmaltado (tipo AWG 28);

- 1 resistor de 220 ohms;

- 1 transistor NPN BC549 ou semelhante;

- 1 LED simples;

- Fita isolante;

- Ferro de Solda e estanho (menor ou igual a 1 mm) para solda (não necessário no caso de utilização da fita isolante);

- Cola quente para colar o circuito na base (não necessário para o funcionamento);

- Lixa (de preferência maior que número 100);

- Alicate de Corte Diagonal (para cortar o fio de cobre esmaltado);

- Cortadora a laser ou serra tico-tico (se necessário)

Step 2: Observações Para a Construção

Observações Importantes:

- O transistor deve ser colocado com a parte redonda para cima, e conforme o esquema.

- No circuito em que vai a base, após construir os dois conjuntos de espiras, você deve juntá-las em uma só bobina, que somada tem 30 espiras e prende-la com fita isolante.

- O lado positivo da pilha deve ser posicionado seguindo o fio vermelho do suporte e o negativo seguindo o fio preto.

- As bobinas devem seguir o mesmo tamanho de raio.

- Ao utilizar o ferro de solda, o aluno deve ter cuidado e estar supervisionado por um responsável maior de idade (+18 anos) sendo um professor ou técnico da área. Antes de utiliza-lo, certificar que o ambiente esteja viável ao uso e apto a possíveis emergências se for o caso. Após o ferro estar quente, com cuidado utilizar apenas no destinado. O uso indevido ou inadequado pode se suceder em acidentes, podendo resultar em queimaduras e incêndios nos últimos casos. Para utiliza-lo deve-se ligar o ferro de solda na tomada e esperar esquentar, após aquecer, com cuidado o fio de estanho deve ser encostado no ferro de solda que estará encostando no local de aplicação da solda, com isto o estanho derretido derreterá e escorrerá no local de aplicação, após deve se esperar para o estanho voltar ao estado sólido.

- A perninha maior do Led vai ao positivo da alimentação da corrente e a perninha menor ao negativo.

- O lado do resistor não importa

- Todas as pontas de cobre esmaltado devem ser lixadas.

Step 3: Construção Da Bobina Da Base

Materiais Envolventes:

- Fio de Cobre esmaltado (aproximadamente 4 metros)

- Fita Isolante

- Lixa

- Molde cilíndrico

- Alicate de Corte Diagonal

Processo:

Pegue o molde cilíndrico com o diâmetro de aproximadamente 10 centímetros.
Enrole o fio de cobre envolta do cilindro em espiral, com uma sobra de 3 centímetros antes de começar,sendo que as voltas deve ficar o máximo de sobrepostas possível.
Realize este processo até somar um todo de 15 voltas de fio de cobre neste molde.
Após, e ainda no mesmo fio, reserve 4 centímetros, dobre e volte a realizar o processo anterior somando mais 15 voltas (segue a figura).
Ao finalizar, corte o fio com uma sobra de 3 centímetros.
E prenda com fita isolante a bobina para não se desfazer.
Por fim lixe com a lixa as pontas das sobras da bobina, tanto a inicial quanto a final.

Step 4: Construção Da Bobina Com LED

Materiais envolventes:

- Fio de Cobre esmaltado (aproximadamente 4 metros)

- Fita Isolante

- Lixa

-1 LED simples

-Ferro de solda

-Molde Cilindrico

- Alicate de Corte Diagonal

Processo:

Primeiramente, faça uma bobina igual a que foi introduzida no passo anterior, porém desta vez será construído diretamente em espiral 30 voltas (sem a pausa do meio com sobra de 4 centímetros).
Quando pronta prenda com fita isolante a bobina para não se desfazer.
Após a construção da bobina, solde com o ferro de solda suas pontas, as pontas do LED simples para que você construa sua bobina com o LED (neste momento não importa qual perninha da Led deve ser soldada em qual pois a orientação é dada pelo lado que é colocado sobre a base)
Atenção: certifique se que as perninhas da Led não se tocam ou a parte lixada do cobre também.

Step 5: Construção Do Circuito: Transistor

Materiais:

- Transistor

- Bobina da base (sobra final de 3 centímetros)

- Ferro de Solda e estanho

- Suporte para pilha AA (lado negativo)

Processo:

Pegue o transistor, e com o lado redondo para cima ele será orientado.
Coloque o ferro de solda para esquentar.
Com o ferro de solda quente, solde a perninha esquerda do transistor à sobra final da bobina da base.
Com o ferro de solda quente, solde a perninha direita do transistor ao fio negativo do suporte da pilha AA.
Espere esfriar a solda e verifique se realmente soldou.
A perninha do meio será utilizada na próxima etapa.

Step 6: Construção Do Circuito: Resistor

Materiais Envolventes:

- Transistor (perninha do meio)

- Bobina da base (sobra inicial de 3 centímetros)

- Ferro de solda e estanho

Processo:

Primeiramente pegue o resistor.
Coloque o ferro de solda para esquentar.
Com o ferro de solda quente, solde uma das pontas do resistor (tanto faz qual), na perninha do meio do transistor
Com o ferro de solda quente, solde à sobra inicial de 3 centímetros da bobina da base.
Espere esfriar a solda e verifique se realmente soldou.

Step 7: Construção Do Circuito: Interruptor

Materiais:

- interruptor

- Suporte para pilha AA (lado positivo)

- Bobina da base (parte reservada do meio de 4 centímetros)

Processo:

Primeiramente, pegue o interruptor
Coloque o ferro de solda para esquentar.
Com o ferro de solda quente, solde uma da pernas do interruptor ao lado positivo do suporte da pilha AA
Com o ferro de solda quente, solde a outra perna do interruptor à parte reservada do meio da bobina da base (de 4 centímetros)
Espere esfriar a solda e verifique se realmente soldou.

Step 8: Concretização Do Projeto

Materiais Envolventes:

- Base de madeira MDF

- Fita preta isolante

- Cola quente

- Circuito finalizado

Procedimento:

1. Caso tenha que cortar a base, cortar um base de madeira MDF quadrada de tamanho suficiente para que caiba o circuito finalizado (maximo 25 por 25 cm), realizar processo com uma serra tico-tico ou cortadora a laser.

2. Cortar a fita preta isolante e pequenos pedaços para colar o circuito na base.

3. Utilizar a cola quente para colar a parte inferior do suporte da pilha AA na base de MDF.

4. Testar o circuito

Integrantes Criadores:

Pedro Serapião

Pedro Cotelo

Rodrigo Rabinovich

Tiago Milani GZ