Um circuito oscilador é importante em muitas aplicações. Um circuito oscilador simples pode ser construído pela adição de um tubo de gás neônio a um circuito RC, como mostrado na FIGURA PD32.79. Normalmente, o gás é um bom isolante, e a resistência do tubo de gás é praticamente infinita quando a luz está desligada. Isso permite que o capacitor se carregue. Quando a voltagem do capacitor atingir um valor Vligado, o campo elétrico no interior do tubo será suficientemente intenso para ionizar o gás neônio. Visualmente, o tubo emitirá um brilho alaranjado. Do ponto de vista elétrico, a ionização do gás aferece um caminho de resistência muito baixa através do tubo. O capacitor, então, descarrega muito rapidamente (podemos considerar que instantaneamente) através do tubo e sua voltagem cai. Quando a voltagem do capacitor tiver caído para um determinado valor Vdesligado, o campo elétrico no interior do tubo será pouco intenso para sustentar a ionização, e o néon deixará de brilhar. Neste momento, o capacitor começa novamente a se carregar. Dessa maneira, a voltagem do capacitor oscila entre Vdesligado, quando ele começa a carregar, e Vligado, quando a lâmpada começa a descarregá-lo.

a. Mostre que o período de oscilação é dado por

b. Um tubo de gás neônio apresenta Vligado 80 V e Vdesligado 20

V. Que valor de resistor você escolheria para, junto com um ca-

pacitor de 10 F e uma bateria de 90 V, obter uma oscilação de

10 Hz?

O período é a diferença entre os dois tempos e

Vamos usar a expressão de t para obter T por

b)Nosso objetivo é encontrar R, então resolvemos o resultado na parte (a) para R ser

A frequência da oscilação entre 20 V e 80 V é f = 10 Hz. A frequência é a recíproca do período de tempo, então obtemos o período da oscilação por

Agora, nós conectamos os valores para na equação (4) e encontraremos R