#005 - Detector de vazamento para fornos de micro-ondas
O objetivo desta postagem é mostrar um detector de micro-ondas e descrever a interação da radiação do forno e a molécula da água.
Escrito e desenvolvido por Léo Corradini
O forno de micro-ondas e os vazamentos:
Tipicamente, os vazamentos ocorrem por frestas entre o batente e a porta.
Todos os fornos que testei, de amigos e parentes, apresentaram algum grau de vazamento.
Por segurança, existem duas ou três chaves elétricas, montadas nos trincos da porta, que interrompem a emissão de radiação se a porta não estiver bem encostada no batente.
Quando esse tipo de forno surgiu era comum encontrar nas assistências técnicas dispositivos para detectar e medir o vazamento.
Esse cuidado era fundamentado no medo que existia em relação a essa nova tecnologia que chegava nas cozinhas das pessoas.
O tempo passou, o medo se dissipou, e os cuidados com os vazamentos foram deixados de lado.
Por que o medo passou?
Porque se observou na prática que os vazamentos não eram tão graves quanto se suponha no início.
Para o vazamento ser grave, a folga na porta teria que ser relativamente grande, nessas condições, as chaves de segurança desligam o forno.
Mas, as grandes assistências ainda medem o vazamento.
É comum encontrar textos afirmando que a frequência de ressonância da molécula da água é 2,45GHz, porém isso não é verdade.
A água pode vibrar de várias formas e cada forma tem sua frequência própria de ressonância que muda também em função dos isótopos que constituem a molécula.
Veja o vídeo:
A assimetria da molécula da água cria um dipolo elétrico que tende a se alinhar com a orientação do campo elétrico alternado.
Veja o vídeo:
Se 2,45GHz fosse uma das frequências de ressonância da molécula da água, a radiação seria absorvida já na superfície do alimento.
É exatamente isso o que acontece num forno comum, onde as radiações geradas são predominantemente na região do infravermelho.
É lógico que as micro-ondas podem ser muito perigosas, elas atravessam a barreira da pele e podem desnaturar proteínas e/ou destruir outras moléculas importantes de vários tecidos internos.
Mas, para isso acontecer a energia tem que ser muito alta, de forma que o organismo não consiga dissipar o calor formado.
Aliás, esse calor gerado internamente (diatermia) é útil em alguns tratamentos médicos.
Mas, o vazamento de radiação do forno poderá afetar o funcionamento das redes Wi-Fi próximas.
Então, quanto maior a fuga de micro-ondas maior será o perímetro de interferência.
Atualmente, as portas dos fornos tem armadilhas de 1/4 de onda para minimizar a fuga de radiação.
Princípio de funcionamento:
O detector de micro-ondas consiste num dipolo de meia onda calculado e cortado para 2,45GHz alimentando um retificador e dobrador de tensão com diodos Schottky para altíssima frequência.
Nesta montagem usei o diodo 1SS99, mas poderão ser experimentados outros diodos para alta frequência tais como o 1N5711 e o BAT46.
O LED protege o galvanômetro de picos excessivos de corrente e permite usar o detector sem o galvanômetro.
Dessa forma, podemos usá-lo como um sniffer para sinais de 2,45GHz, ou seja, podemos verificar o vazamento de fornos de micro-ondas ou o funcionamento de modens de Wi-Fi.
A saída do detector produz uma tensão de corrente contínua proporcional ao nível da radiação eletromagnética captada pela antena.
Usei um galvanômetro tipicamente aplicado em aparelhos de som.
Mas, pode-se usar qualquer outro galvanômetro ou mesmo um multímetro analógico na escala de baixa corrente contínua.
O galvanômetro transforma a corrente contínua em movimento do ponteiro, também proporcional ao nível de radiação, sobre a escala do aparelho.
Assim, temos uma indicação da fuga de radiação do forno.
Fórmula que define o comprimento da antena:
L = 0,95 ( 300 / F ) / 2
Onde:
L -> Comprimento da antena em metros.
F -> Frequência em MHz
L = 0,95 ( 300 / 2450 ) / 2
L = 0,05816 m ou 58,2 mm
A foto mostra o ensaio de uma antena de Wi-Fi usando este detector e meu gerador de micro-ondas de baixa potência.
É possível usar um voltímetro digital no lugar do galvanômetro, mas prefiro a indicação vintage analógica.
Dessa forma, não é necessário usar baterias para alimentar o detector, a própria energia da radiação captada faz o galvanômetro funcionar, é mais prático.
Dessa forma, não é necessário usar baterias para alimentar o detector, a própria energia da radiação captada faz o galvanômetro funcionar, é mais prático.
A foto mostra um ensaio de vazamento de radiação de um forno de micro-ondas usando o detector descrito nesta postagem.
Atualmente, 5mW/cm² é o valor máximo de fuga considerado seguro para o teste padrão que é conduzido a uma distância de 5cm do forno com uma carga interna de 275mL (+/- 15mL) de água.
Atualmente, 5mW/cm² é o valor máximo de fuga considerado seguro para o teste padrão que é conduzido a uma distância de 5cm do forno com uma carga interna de 275mL (+/- 15mL) de água.
Então, para calibrar o detector temos que colocar um ajuste de sensibilidade e usar um aparelho aferido como padrão de comparação.
Veja o vídeo:
Veja também:
Radioatividade do filamento da Magnétron
https://potassio-40.blogspot.com/2017/12/radioatividade-do-filamento-da-magnetron.html
Detector de Micro-ondas
https://potassio-40.blogspot.com/2019/01/detector-de-micro-ondas.html
Detector de Micro-ondas Robusto
https://potassio-40.blogspot.com/2019/10/detector-de-micro-ondas-robusto.html
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