A Física de um Captador

Enquanto o som de um violão, ou outros instrumentos acústicos, depende somente da ressonância produzida na parte oca do instrumento pelas oscilações das cordas, os instrumentos elétricos são geralmente maciços, e não possuem caixa de ressonância.

Ao invés disso, as cordas metálicas tem sua vibração transmitida através do que chamamos de “captadores”.

Os captadores de instrumentos de corda elétricos, como a guitarra e o baixo elétrico, são peças que tem a finalidade de captar o som do instrumento e transmiti-lo para um amplificador como um sinal elétrico.

Desta maneira é possível obter um grande controle sobre a intensidade do som e o timbre do instrumento, sem a grande dependência que os instrumentos acústicos têm de sua construção.

Os captadores funcionam seguindo princípios do electromagnetismo, e mais especificamente, da chamada Lei da Indução de Faraday.

Captador

Captador simples (single) de guitarra.

A estrutura de um captador pode ser visualizada na figura 2 baixo. O fio que liga o instrumento ao amplificador (saída) é enrolado em torno de um ímã, o que chamamos de “bobina”.

O forte campo magnético do ímã rearranja os elétrons livres das cordas metálicas e produz um pólo norte (N) e um pólo sul (S) no trecho de corda imediatamente acima do ímã. Isto faz com que este trecho de corda crie também seu próprio campo magnético.

Captador

Estrutura de um Captador.

Quando a corda é tangida, e portanto colocada em oscilação, seu movimento relativo à bobina varia o fluxo de seu próprio campo magnético através da bobina, induzindo nela uma corrente (um deslocamento de cargas, ou em outras palavras, um movimento ordenado de elétrons).

Como a corda oscila se aproximando e se afastando da bobina, a corrente induzida varia de sentido com a mesma frequência da oscilação da corda, deste modo transmitindo a frequência de oscilação ao amplificador e ao falante.

Geralmente os instrumentos possuem mais de um captador, instalados em regiões diferentes da guitarra.

O grupo de captadores mais próximo da extremidade das cordas detecta melhor as oscilações de alta frequência (sons agudos), enquanto o grupo mais afastado da extremidade detecta melhor as oscilações de baixa frequência (sons graves).

Mudando a posição de uma chave articulada sobre a guitarra, o músico pode selecionar o grupo ou os pares de grupos de captadores que irão enviar sinais ao amplificador, possibilitando uma alteração do timbre do instrumento.

CURIOSIDADE: Pode-se enrolar o fio das bobinas dos captadores de modo a conseguir diferentes números de espiras.

Desta forma, a força eletromotriz (a tendência de ocasionar corrente elétrica) induzida nas bobinas muda e, consequentemente, sua relativa sensibilidade e timbre. Outra maneira de mudar o som dos captadores é redimensionando a bobina.

Referência: Fundamentos de Física 3 (Halliday, Resnick, Walker) – 4ª Ed. – Editora LTC

  • Fábio

    Muito bom! Mas e quanto às cordas de nylon? Será algum tipo de oscilação mecânica do imã dentro da bobina, provocada pela compressão/descompressão do ar (ondas sonoras) ?

    • Fala Fabio. Bele? Valeu pelo comentário!

      Para instrumentos com cordas de nylon usa-se captadores do tipo piezo elétrico. Eles usam a diferença de pressão para gerar corrente alternada, na mesma alternância da oscilação da nota que esta sendo tocada. Normalmente ele vai instalado embaixo do rastilho do violão ou em contato com o tampo do instrumento.