Lâmpada Série no século XXI – Versão revisada

Não é de hoje que eu escrevo sobre este assunto e estou convencido que, de vez em quando, é preciso reativá-lo na cabeça dos técnicos; por isso, mesmo correndo o risco de ser chamado de velho ranzinza que repete sempre a mesma ladainha, volto a tratar dele no meu blog.

Quero aproveitar também para dar uma dica e resolver o problema surgido com a descontinuidade da fabricação das lâmpadas incandescentes que constituem o “coração” da nossa imprescindível lâmpada série na bancada. 

Como era antigamente?

A turma da velha guarda foi treinada a usar lâmpada série, e os técnicos de old times sempre tinham em suas bancadas um soquete com uma lâmpada de 100 ou 150W para ligar amplificadores e televisores “queimadores” de fusíveis que chegavam para conserto.

De repente, não sei por que, parece que à medida que os aparelhos foram ficando mais modernos, a “gloriosa” lâmpada série (como diria certo apresentador de TV) parece que também foi ficando démodé e alguns técnicos começaram a alegar: – não uso porque não funciona nos televisores com fonte chaveada!

E de onde saiu este mito?

Certamente da falta de conhecimento teórico, isto é, fazer as coisas pela prática (leia-se chutômetro), mas sem saber por que está fazendo.

Talvez aqui caiba uma pergunta: – você sabe como funciona uma lâmpada série?

Em princípio, poderíamos dizer que a lâmpada série é uma espécie de fusível que não queima.

Como assim, fusível que não queima! Que história é essa?

Todo mundo sabe que o fusível (não confundir com fuzil) é aquele “carinha” que fica logo na entrada do circuito de modo que toda a corrente do aparelho tem que passar por ele, ou seja, ele fica em série com o circuito, quer seja no aparelho ou na casa da gente (aí costuma ser chamado de disjuntor).

Ele é dimensionado para suportar uma determinada corrente e se esta corrente for maior do que o previsto pelo projetista ele se romperá por aquecimento (ainda bem).

Vale a pena lembrar aos novatos (só aos novatos mesmo?) que nunca, jamais, em tempo algum se deve trocar um fusível “teimoso” que “insiste” em queimar sempre por outro “mais forte” (a menos que você esteja fazendo treinamento para incendiário!).

Considerando que o fusível que “queimou” estava com o seu valor em ampères igual ao especificado pelo fabricante significa que os “ampères” (corrente) que passaram por ele estavam acima do normal, ou seja, há uma sobrecarga ou curto-circuito no aparelho.

E se ligarmos o aparelho através de uma lâmpada em série?

Bem, lâmpadas foram feitas para acender quando ligadas na rede e acionamos o interruptor que tem o papel de fechar o circuito entre a  (nunca no neutro) da rede elétrica e a lâmpada.

Agora vamos “substituir” o interruptor por uma tomada onde será ligado o aparelho sob suspeita.

Se o aparelho estiver em curto irá fazer o papel do interruptor e a lâmpada acenderá com seu brilho normal. Até aí tudo bem, o fusível não queimou.

Antes de prosseguir que tal pensarmos um pouquinho

Qual a diferença entre curto-circuito e sobre corrente (over current)?

Bem, um curto-circuito é circuito curto (sem trocadilhos), ou seja, um circuito de resistência zero (aquilo que você tem no bolso no final do mês) o que faz a corrente tender a um valor muitíssimo alto (as contas a pagar).

Uma sobre corrente (over current) ocorre quando a resistência do circuito fica abaixo do normal, mas não é zero e, portanto a corrente ficará mais alta que o especificado, mas não necessariamente, se tornará muitíssimo alta de repente.

É comum ouvirmos nos noticiários – o incêndio pode ter sido provocado por um curto-circuito que começou no aparelho de ar-condicionado e blá, blá, blá.  E aí cabe uma perguntinha: e o disjuntor não desarmou imediatamente por quê?

Para ficar mais fácil de entender, o curto-circuito é um infarto fulminante, enquanto a sobre corrente é provocada por uma sobre carga é aquela doença “invisível” que mata devagar.

E como a lâmpada série pode ajudar no reparo de aparelhos eletrônicos?

Se ao ligarmos o aparelho através da lâmpada série e ela acender com seu brilho “normal” significa que há um curto e obviamente você deverá procurá-lo antes de ligar o aparelho diretamente à rede (a menos que você seja acionista da fábrica de fusíveis).

Há casos, porém que a lâmpada acende com brilho reduzido inicialmente e este vai aumentando gradualmente após algum tempo. Uma das possibilidades é que se tenha uma sobre corrente provocada por algum componente que não está em curto, mas à medida que a corrente passa por ele sua resistência vai diminuindo (tendendo a zero ohm) o que vai fazer a corrente aumentar permitindo que a lâmpada série passe a acender cada vez com mais brilho.

Mas por quer dizem que a lâmpada série não funciona com fontes chaveadas?

Será que é intriga da oposição? Eu afirmo que não, e sim falta de conhecimento teórico mesmo.

Vejamos o seguinte, quando você liga um aparelho através de uma lâmpada série e ele não está em curto ou apresentando uma sobre corrente significa que sua resistência não é nula nem muito baixa, ou seja, que ele está consumindo a potência para o qual foi projetado.

Por exemplo, um televisor cujo consumo é de 100W se estiver funcionando corretamente irá consumir no máximo 100W (é óbvio).

Um circuito série se caracteriza por duas regrinhas básicas:

1. A corrente é a mesma em todos os elementos do circuito;
2. A soma das tensões sobre cada elemento (lâmpada, televisor, ventilador etc.) do circuito é igual à tensão aplicada a ele.

Se os dois elementos consumirem a mesma potência significa que têm a mesma resistência e se forem ligados em série cada um ficará com a metade da tensão (porque neste caso são dois).

Assim, se ligarmos um televisor (funcionando) que consome 100W em série com uma lâmpada também de 100W a uma rede de 127V teremos 63,5V sobre cada um (metade de 127).

E é aí que está encrenca que faz com que a lâmpada série “não funcione” com fontes chaveadas.

Estas fontes precisam de uma tensão mínima para começar a funcionar.

Nos aparelhos modernos esta tensão mínima costuma ser 90 ou 100V, logo com 63,5V, como no exemplo acima, a fonte não vai partir.

Entendeu agora por que a lâmpada série não funcionou?

E como resolver isso?

Muito simples.

A regra de ouro da lâmpada série

Basta usarmos uma lâmpada série com potência cerca de duas vezes e meia a três vezes a potência do aparelho para conseguirmos que cerca de 80% da tensão rede alimente o aparelho o que deve ser suficiente para a fonte partir (80% de 127V nos dá 101V).

Assim, no nosso exemplo a potência da lâmpada deveria ser de 300 W o que fará com que apareça mais tensão sobre a carga (televisor) e menos tensão na lâmpada que praticamente não deverá acender se o aparelho estiver funcionando corretamente.

Uma dúvida que quase todo mundo tem

No parágrafo acima foi dito que se o televisor consumir 100W e for ligado em série com uma lâmpada de 300W teremos “mais tensão no televisor e menos lâmpada”. Você entendeu bem isso?

Quanto maior a potência da lâmpada menor será a sua resistência e como a lâmpada está em série com o aparelho em teste a corrente que circulará na lâmpada será a mesma que circulará no aparelho. Como conseqüência quanto menor a resistência menor a tensão desenvolvida.

É por isso que a potência da lâmpada, no caso de fontes chaveadas, tem que ser duas vezes e meia a três vezes maior que a potência do aparelho.

Construindo uma lâmpada série multi potências

Para não ficar tirando e colocando lâmpadas para tocar de potência (queimando a mão e xingando a mãe de quem inventou isso) basta montar um circuito simples com cinco lâmpadas apenas com as seguintes potências (uma sugestão): 25 W, 60 W, 100 W e duas de 150 W.

Com o circuito apresentado abaixo você tem como conseguir 21 potências diferentes entre 25 e 485 W dependendo da combinação de chaves que você fechar e abrir.

Por exemplo, com S2 e S3 fechadas e a outras abertas você terá uma potência equivalente a 160 W, ou seja, 60 + 100 porque potências em paralelo se somam (em série não).

Escreva embaixo de cada chave a potência da lâmpada que ela está acionando.

E se não conseguir comprar lâmpadas incandescentes?

As lâmpadas incandescentes estão descontinuadas, ou seja, não são mais fabricadas, portanto corra para comprar onde ainda tem estoque antigo e faça as suas reservas.

Outra opção é utilizar lâmpadas halógenos com soquete E27 que funcionam de modo similar às incandescentes, pois ambas têm filamento resistivo e isso é que importa no caso da lâmpada série. 

Um cuidado especial é quanto à potência destas lâmpadas. Encontrei dois tipos da marca OSRAM com indicações 42W = 60W e 70W = 100W.

Considere as os valores mais baixos de potência (42 e 70W) e não os valores mais altos. O que fabricante está querendo dizer é que uma lâmpada halógena de 42W, por exemplo, equivale em termos de iluminação a uma incandescente de 60W.

A oferta de potências destas lâmpadas não é tão grande como a das incandescentes, mas é possível, usando um número maior de lâmpadas, construir um conjunto similar ao mostrado no esquema.

Outra questão que você deve ficar atento é quanto a tensão das lâmpadas que deve ser compatível com a da rede elétrica da sua cidade (127 ou 220V).

Agora é com você. Construa sua lâmpada série e pare de queimar fusíveis, transistores etc. ou então, confie no seu “anjo da guarda” e se ele estiver ocupado e lhe deixar na mão vá se queixar ao bispo.

Ah! Eu ia esquecendo de dizer, lâmpada LED não serve é claro nem resistência de chuveiro elétrico, como já vi um “gênio da eletrônica” sugerindo isso. Vai que ele queira ir tomando um banho quente enquanto conserta o aparelho.