Motor Eletromagnético

Materiais

1. Pilha de 1,5 volts
2. Fios de arrame, usados para a passagem de energia
3. Tiras de borracha, pode ser de uma câmara de bicicleta
4. Fio de cobre nº26, cerca de ±1m
5. Imas, podem ser de alto-falantes

• Para fazer a bobina enrola-se o fio de cobre num cano ou mesmo na propria pilha, com cerca de 3 cm de diâmetro. Deve-se deixar livre duas pontas de aproximadamente 2 cm de comprimento, em cada extremidade.
• A raspagem do esmalte do fio de cobre nas extremidades, deve ser feito da seguinte maneira: primeiro, deve-se raspar com uma lâmina todo o esmalte de uma das extremidades, dando uma volta completa. A outra extremidade, só é raspado o esmalte de meia volta do fio. Isso porque em um plano ambas extremidades estão raspadas, e em contato com as tiras, dando contato para a passagem de corrente elétrica. E consequentemente no outro plano, somente uma das extremidades em contato com as tiras estará raspada, não permitindo assim a passagem de corrente elétrica. E consequentemente não gerando campo magnético em torno da bobina.

Objetivo

Neste experimento vamos construir um sistema simplificado de motor de corrente contínua.Trata-se de uma aplicação de grande importância de eletricidade e magnetismo.

Contexto

O motor elétrico funciona com base na repulsão entre imãs, um natural e outro não-natural, neste nosso exemplo.

Idéia do Experimento

O imã não-natural neste experimento é uma bobina. 

O conveniente de se usar imãs não naturais num motor elétrico é a possibilidade de se manipular (inverter) os polos magnéticos.

O funcionamento deste motor elétrico pode ser explicado em alguns passos:

1) Num primeiro momento, os fios raspados estão em contato com os arrames e a corrente elétrica cria um campo magnético na bobina. Esta bobina por ter liberdade de rotação entra em movimento, para se livrar da repulsão do imã comum, que está fixo à sua frente.

2) Em um quarto de volta, a bobina está parcialmente em contato com os arrames e o campo magnético começa a perder sua força. Não deixando assim que a atração do polo sul da bobina pelo polo norte do imã comum seja forte o suficiente para frear o movimento.

3) Quando a bobina completa meia volta, começaria o processo inverso. Ou seja, deveria existir um campo atrativo entre a bobina e o imã. Mas isso só aconteceria se os contatos estivessem ligados. Este contato não é estabelecido, pois, esta atração frearia ou cessaria o movimento adquirido no primeiro momento.

4) Completando-se mais um quarto de volta, o contato com os arrames começa a se reestabelecer e o campo magnético a ganhar força. Neste momento a bobina começa a ser repelida pelo imã comum. Dado o movimento que a bobina já possui, este ganha nova aceleração.

5) Volta-se à posição inicial e o ciclo recomeça.

Assim o processo continua periodicamente, enquanto existir corrente elétrica passando pela bobina.

Podem ser utilizados dois imas, afim de aumentar a velocidade de rotação de bobina.

Comentários

• Dada a simplicidade do motor, para funcionar, ele é dependente das dimensões e materiais usados. Portanto, algumas tentativas talvez sejam necessárias até que o motor funcione adequadamente.
• Outra característica deste motor é que há determinadas combinações de formas diferentes de se ligar os polos da bateria às tiras e mesmo da posição da espira sobre as tiras. Mas algumas poucas tentativas devem levar a uma das combinações corretas.