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Para compreendermos bem as oscilações elétricas, recordemos o seguinte:
quando uma bobina é percorrida por uma corrente i variável,
ela sofre auto-indução. Se a corrente i está diminuindo, a corrente
de auto-indução i' tem mesmo sentido que ela. Se a corrente i está
aumentando, a corrente de auto-indução i' tem sentido oposto.
Suponhamos agora um condensador
e uma bobina ligados em série por uma chave S (figura abaixo). Imaginemos
que o condensador esteja carregado (o processo usado para carregá-lo não
nos interessa no momento). O condensador carregado tem uma das armaduras,
por exemplo a, com carga positiva +Q e potencial V1; a outra
armadura, b, com carga negativa -Q e potencial V2. A diferença
de potencial entre as armaduras é então V1-V2.

Figura 334
Imaginemos que fechamos a
chave S (fig. 334-a). A extremidade A da bobina fica ligada à armadura de potencial
V1, e, portanto, fica a êsse potencial V1. A extremidade
B fica ligada à armadura de potencial V2, e fica a êsse potencial
V2 (fig. 334-b). Então, entre os extremos da bobina fica
aplicada a mesma diferença de potencial V1-V2 que
há entre as armaduras do condensador. Ora, havendo diferença de potencial
entre os extremos da bobina, ela é percorrida por uma corrente i. Já
vimos anteriormente, várias vezes, que convencionamos que a corrente
se desloque do potencial positivo para o negativo. Mas, na realidade
essa corrente i é constituída por elétrons que se deslocam do potencial
negativo para o positivo, isto é, que saem da armadura negativa do condensador
e vão para a armadura positiva (fig. 334-b). Em outras palavras, o condensador
desempenha o papel de um gerador que fornece à bobina a corrente i.
O
que aconteceria se não houvesse auto-indução – Como
o circuito inicialmente estava aberto, no instante em que
fechamos a chave S a corrente é nula. Se não houvesse auto-indução,
essa corrente aumentaria até atingir um máximo e depois diminuiria,
até se anular novamente, como indica a figura ao lado.
Isso porque essa corrente é constituída por elétrons, que
saem da armadura negativa b, e chegam à armadura positiva.
Então a carga -Q da armadura negativa passaria para a armadura
positiva, e neutralizaria a carga +Q nela existente. O condensador
ficaria então descarregado, a corrente i se anularia, isto
é, deixaria de existir, e o fenômeno terminaria aí (fig. 334-c) |
Figura 335 |
O que acontece por
causa da auto-indução – Mas, como há auto-indução
na bobina, o que acontece é o seguinte. Enquanto a corrente vai aumentando
desde zero até o máximo, há uma pequena corrente de auto-indução i’ que
se opõe a ela. Mas, quando ela vai diminuindo, tendendo a anular-se,
aparece uma forte corrente de auto-indução i’ no mesmo sentido que ela,
como indica a fig. d. Como consequência, depois que a corrente se
anula, o fenômeno não pára, mas, a corrente de auto-indução, i’, continua,
fazendo que passe pela bobina uma corrente em sentido oposto ao sentido
da corrente inicial. Na figura acima representamos a corrente que realmente
passa pela bobina, isto é, a soma algébrica da corrente i’ de auto-indução,
com a corrente i que existiria se não houvesse auto-indução. A
corrente i’ também é constituída por elétrons que são extraídos da armadura
negativa e são levados para a armadura positiva. Vemos então que da armadura
negativa, b, são extraídos mais elétrons do que seriam extraídos se não
houvesse auto-indução. Isso significa que à armadura a vão chegar mais
elétrons do que os necessários para neutralizá-la. A consequência é que
essa armadura, que era positiva, torna-se negativa. E a armadura b, que
era negativa, perdeu mais elétrons que os necessários para se neutralizar,
e se torna positiva (fig. e). Os sinais das cargas das
armaduras agora se inverteram.
Pode-se demonstrar
que, se a resistência elétrica da bobina é desprezível, o potencial da
armadura b se torna agora exatamente V1; e o da armadura a
se torna exatamente V2. Isto é, os potenciais das armaduras
se trocam: a diferença de potencial entre as armaduras é a mesma, V1-V2,
que havia no início, mas, agora em sentido oposto. Agora é a extremidade
B da bobina que tem potencial V1, e A, o potencial V2.
Então a bobina é percorrida novamente pela corrente i, mas, em sentido
oposto ao que passou na outra vez (fig. e). Essa corrente produz
auto-indução na bobina, e o fenômeno se repete.
O condensador se comporta
como um gerador, que fornece à bobina a corrente i. Mas, quando êle tende
a se descarregar, a bobina, pela auto-indução, provoca o aparecimento
da corrente em sentido oposto, e novamente carrega o condensador, mas,
com cargas opostas às iniciais.
Vemos que,
num circuito como êsse indicado, a corrente elétrica fica circulando ora
num sentido, ora noutro, devido ao fenômeno de auto-indução. A êsse fenômeno
chamamos oscilação elétrica, ou descarga oscilatória, ou
descarga oscilante. O circuito indicado é chamado circuito
oscilante, ou oscilador. Tem aplicações muito importantes
na técnica moderna, como por exemplo, em rádio, televisão, radar, etc..

Figura 336
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Para se carregar inicialmente o condensador, pode-se usar
o processo indicado na figura 336. Ligando-se a chave
S para a posição P, o condensador fica ligado ao gerador,
e se carrega. Depois se liga a chave para a posição M, e
ela fecha o circuito oscilante. |
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