Português 
Inglês 
Espanhol 
6 min de leitura 
1 comentário 
Entenda como uma observação dentro de uma lâmpada levou a diodos e válvulas, amplificou rádio e telefonia, e fez nascer os primeiros computadores digitais gigantes.
A era moderna da eletrônica começou com uma lâmpada, e isso acabou mudando o destino dos computadores. O ponto de virada foi perceber que, além de luz e calor, um filamento aquecido também podia “soltar” elétrons e criar um efeito físico aproveitável.
A partir daí, a evolução foi em degraus, diodo, tríodo, amplificação, relés e lógica, até chegar a máquinas enormes, barulhentas e famintas por energia. E, no fim desse caminho, veio a ideia que tornaria os computadores modernos possíveis: fazer o mesmo truque dos elétrons, mas dentro de um material sólido, no silício.
A lâmpada e a pista que ninguém esperava
As primeiras lâmpadas tinham um filamento de carbono selado em um bulbo de vidro a vácuo. Com uma diferença de potencial aplicada, a corrente atravessava o filamento, aquecendo-o a mais de 1700°C até ele brilhar.
-
A China quer instalar um power bank gigante no espaço para colher luz solar sem parar, dia e noite, e já testou em terra, numa torre de 75 metros, o envio de energia sem fio a 100 metros de distância para vários alvos em movimento
-
A força bruta das ondas vira energia limpa quase sem desperdício, é o que promete um conversor giroscópico criado no Japão que, em simulações, se acopla ao balanço do mar e alcança o limite máximo de 50% de aproveitamento, deixando para trás os geradores marítimos antigos
-
Telescópio espacial da NASA já tem 73% das imagens contaminadas por rastros de satélites, e cientistas alertam que o problema pode chegar a 100% se milhões de objetos forem lançados na órbita baixa da Terra
-
De uniforme descartado a cobertor para quem dorme nas ruas: iniciativa brasileira transforma toneladas de tecido corporativo em abrigo, reduz lixo têxtil e cria uma corrente de impacto social que começa nas empresas e termina nas mãos de quem mais precisa
O vácuo era essencial porque, com oxigênio, o filamento queimaria rapidamente. Ainda assim, a vida útil citada para as primeiras lâmpadas era de apenas 116 horas.
O detalhe que abriu caminho para tudo veio de uma observação de Thomas Edison: com o tempo, o vidro da lâmpada ficava amarelado e depois marrom, mas apenas de um lado.
A explicação é que o filamento aquecido emitia elétrons, e, em corrente contínua, esses elétrons eram atraídos para o lado positivo, aceleravam e colidiam com o vidro, descolorindo-o ali. Essa pista preparou o terreno para a revolução eletrônica que levaria aos primeiros computadores digitais.
Efeito Edison e diodo termoiônico: a “rua de mão única” da eletricidade
O fenômeno de emitir elétrons a partir de um filamento aquecido já era conhecido como emissão termoiônica, mas ganhou notoriedade após Edison, a ponto de ser chamado por um tempo de efeito Edison.
Em 1904, John Ambrose Fleming patenteou um dispositivo parecido com a lâmpada, mas com um segundo eletrodo dentro do bulbo.
Quando essa placa era positiva em relação ao filamento, os elétrons atravessavam o vão e fechavam o circuito. Se a placa estivesse negativa, repeliria elétrons e não haveria corrente. Era uma via de mão única, e por isso o dispositivo ficou conhecido como diodo termoiônico.
Esse diodo serviu para detectar sinais de rádio e também para converter corrente alternada em corrente contínua. Combinando diodos e um capacitor, era possível obter uma corrente contínua relativamente estável, um passo prático que sustentaria muitas aplicações antes dos computadores eletrônicos amadurecerem.
O tríodo e a amplificação que destravou rádio e telefonia
No começo do século XX, o grande obstáculo era amplificar sinais fracos. O rádio tinha alcance limitado por falta de equipamentos confiáveis para amplificação. E chamadas telefônicas, segundo a base, ficavam limitadas a cerca de 13 km porque o sinal enfraquecia demais.
Relés ajudavam no telégrafo, amplificando pontos e traços do código Morse, mas a saída binária não atendia bem sinais analógicos e complexos, como ondas de rádio e voz.
A virada veio em 1906, quando Lee de Forest adicionou ao diodo um terceiro eletrodo: uma grade de fios entre o cátodo e o ânodo. Surgia o tríodo.
A lógica do tríodo é elegante: uma grande diferença de potencial podia existir entre ânodo e cátodo, mas o fluxo real de elétrons era controlado pela tensão na grade.
Uma pequena variação na grade controlava uma variação muito maior no ânodo, permitindo amplificação em alta frequência. Essa tecnologia tornou possível, por exemplo, a primeira chamada transcontinental de Nova York para São Francisco, em 25 de janeiro de 1915.
Relés, álgebra booleana e a ideia de “fazer matemática com circuitos”
A ponte entre eletrônica e lógica ganha forma em 1937, quando Claude Shannon descreveu a conexão entre circuitos elétricos e a álgebra booleana. No sistema booleano, verdadeiro vira 1 e falso vira 0, e operações como E podem ser representadas por circuitos.
No mesmo ano, George Stibitz construiu uma calculadora digital que somava dois números binários de um bit, usando um relé. As entradas eram interruptores, abertos significavam 0 e fechados significavam 1. A saída aparecia em lâmpadas. A montagem ficou conhecida como “modelo de cozinha” porque foi feita de modo improvisado, com peças simples.
O circuito ficou conhecido como meio somador, e pode ser interpretado como portas lógicas: um OU exclusivo e um E, exatamente o tipo de bloco básico que permitiria escalar de demonstrações para computadores de verdade.
O salto dos computadores eletromecânicos para máquinas maiores
Conectando mais meios somadores e relés, era possível construir circuitos capazes de cálculos mais avançados. Stibitz e colegas criaram o Model One com mais de 400 relés, capaz de somar dois números de oito dígitos em cerca de um décimo de segundo, e multiplicar números de oito dígitos, embora operações mais complexas levassem mais tempo.
Mas o limite dos relés apareceu rápido. O relé é mecânico, abre e fecha contatos físicos. Isso traz desgaste, lentidão e muito ruído.
Para um ambiente de escritório ou para o futuro da computação, a solução precisava ser um interruptor eletrônico sem partes móveis.
ENIAC: o computador eletrônico que ocupava uma sala
A válvula tríodo não era só amplificadora: ela também podia atuar como interruptor. Com a grade muito negativa, nenhuma corrente flui, o estado é 0. Com a grade muito positiva, a corrente máxima flui, o estado é 1. Essa troca acontece sem partes móveis e sem o barulho dos relés, apenas controlando elétrons no vácuo.
Esse caminho levou ao ENIAC, que entrou em operação pela primeira vez em 10 de dezembro de 1945. Ele ocupava uma sala inteira, pesava 30 toneladas e consumia 175 kW. Há um boato de que, ao ligar, as luzes da Filadélfia enfraqueciam, mas a base afirma que isso era boato, porque o ENIAC tinha gerador próprio para suportar o alto consumo.
O ENIAC era programável e rápido para a época, realizando 500 operações por segundo. E aqui vale um detalhe histórico: naquele período, “computadores” ainda podia se referir a pessoas fazendo cálculos com papel e caneta, então esse salto de velocidade foi decisivo para consolidar os computadores como máquinas.
Por que as válvulas não podiam ser o destino final
Apesar do avanço, as válvulas tinham falhas grandes. Os filamentos precisavam estar sempre aquecidos, consumiam energia até em repouso, eram grandes e pouco confiáveis. A base menciona que, no ENIAC, em média uma válvula quebrava a cada poucos dias, exigindo localizar e substituir a peça.
Isso criou a necessidade de uma solução que fizesse o mesmo trabalho de controlar elétrons, só que dentro de um pedaço sólido de material, abrindo o caminho para o silício e para a próxima era dos computadores.
Na sua opinião, o salto mais impressionante foi o tríodo amplificando sinais ou o ENIAC transformando eletrônica em computadores programáveis?
Na minha opinião foi o triodo. Ele possibilitou a rápida expansão do rádio, gerando portadoras de RF “limpas” (antes eram geradas por centelhamento em alta tensão) e entregando altas potências de RF e as transmissões em ondas curtas que atravessaram países e continentes. Também abriu caminho para as transmissões de TV.