Os saltos (quânticos?) de Barkhausen

Os saltos (quânticos?) de Barkhausen
Postado no Extinto Fórum do IFUFF em 21 de agosto de 2009
Revisado para postagem no Fórum Fisica2100, apenas com a contribuição do autor.



Continuamos a fase especulativa-contestadora de alguns "furos" da física oficial, vamos demonstrar um interessante resultado obtido nas pesquisas eletromagnéticas de Barkhausen. Damos graças aos dois fóruns citados, pela generosidade da publicação.

Antes de conhecer o efeito de Barkhausen, vamos tentar entender a resposta de "sistemas lineares", "não-lineares" e "quânticos" (ou, pelo menos, digitais).

Um exemplo de "resposta linear" é dado no exemplo abaixo:



Uma torneira regula o fluxo de água que enche um balde cilíndrico. É possível perceber que a velocidade de subida do nível de água será constante. Ao lado da figura, fizemos um gráfico da evolução (resposta) do nível de água do balde em função do tempo. No final da experiência, o balde transborda (satura) de modo que o nível não sobe mais. Isso pode ser observado no fim do gráfico, à direita.

No segundo caso, a situação da torneira é a mesma. Mas desta vez, o fluxo de água abastece um balde cônico.



A cada momento, a velocidade de subida do nível da água decai, em função do aumento do diâmetro do balde. A "resposta" a este sistema é não-linear. O gráfico ao lado do balde mostra claramente o aumento do nível em função do tempo de enchimento. Ao fim da experiência, o balde transborda e o nível não sobe mais.

Vamos agora a outro sistema um pouco diferente:

Abaixo, temos uma pilha "geradora de corrente elétrica", cujo fluxo eletrônico (corrente elétrica) percorre um circuito desde o polo positivo (+) até o polo negativo (-), através de um condutor elétrico (fio de cobre) retilíneo até chegar ao arranjo espiral, em forma de mola. Na parte inferior da mola o condutor torna-se retilíneo e retorna a pilha.



Nesse circuito (na parte superior), há um "registro" que permite que a corrente elétrica aumente linearmente em relação ao tempo. A corrente aumenta "em rampa". Para quem conhece eletrotécnica, o "registro" é um resistor ajustável que regula a corrente através da equação:

I = U/R
A corrente elétrica num circuito é diretamente proporcional a tensão e inversamente proporcional à resistência.

A "resposta" desse circuito se dá no arranjo espiral. Quando a corrente elétrica percorre a mola, há uma concentração de campo magnético (linhas de indução), que aumenta linearmente ao aumento de corrente. A resposta é semelhante ao balde cilíndrico.

Na experiência seguinte, colocamos um cilindro de ferro dentro da mola, sem que o cilindro toque no fio de cobre, a fim de evitar curto-circuitos e prejudicar a experiência.



O campo magnético (linhas de indução) formado na mola aumentará sensivelmente pela adição do cilindro de ferro. O ferro tem a permeabidade magnética muito maior que o ar. Logo, a concentração de linhas de força aumentará também.

Mas, o campo magnético "responderá" como? Responderá como na experiência do balde cônico.
Mas não é só isso.

Dêem uma olhada no gráfico, abaixo:



Barkhausen descobriu que o campo magnético no ferro progride  em "pequenos saltos".

A cada salto, é possível ouvir um "clique" conforme o vídeo abaixo:



Notar que, nesse caso, o campo magnético variável é fornecido por um ímã de neodímio que desloca-se por um trilho.

A função da bobina é capturar os saltos de indução magnética no núcleo de ferro e transformá-los em pulsos elétricos correspondentes, os quais são amplificados e reproduzidos em um altifalante.

A sucessão de cliques é muito rápida, o resultado assemelha-se ao ruído de chuva. Para ouvir cada clique individualmente, seria necessário que a aproximação do ímã fosse muito lenta.

Barkhausen atribuiu o "efeito de conversão analógica-digital" à histerese ferromagnética. Mas o campo magnético foi "digitalizado". A rampa tornou-se uma escada.

O forumeiro, humildemente, atreve-se a dizer que trata-se um efeito quântico. E vai mais longe: afirma que é possível fabricar um computador quântico baseado nesse princípio.

Para saber mais:

Efeito Barkhausen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Barkhausen_effect

NOVELA DIGITAL - Prólogo

Qual o significado da palavra "analógico"?

Qual o significado da palavra "digital"?

https://www.blogger.com/blog/post/edit/425178011160736886/6124038050553102461


Figura de Histerese, crédito:

http://www.materia.coppe.ufrj.br/mirror/sarra/artigos/artigo10589/10589.pdf
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O que os homens realmente querem não são conhecimentos, mas certezas.
Bertrand Russell