O motor elétrico mais simples do mundo
A partir de quatro objetos simples, constrói-se um pequeno motor
Online desde: 11.11.2007,
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Índice
Motor homopolar com íman rotativo
Íman em disco S-15-08-N
Na revista Physik in unserer Zeit
foi descrito uma experiência que nos deixou completamente surpreendidos na supermagnete.pt.
Já estávamos há muito fascinados pelos nossos ímanes, mas o facto de ser possível construir um pequeno motor elétrico (motor homopolar) apenas com um dos nossos ímanes e mais 3 componentes parecia-nos quase inacreditável.
No entanto, apenas 5 minutos depois já tínhamos reproduzido o motor e não conseguíamos parar de fazer o íman rodar.
Um fenómeno verdadeiramente incrível!
Material necessário
- 1 parafuso de ferro
- 1 pilha alcalina
- 1 pedaço de fio de cobre desencapado
- 1 íman em disco à escolha, por exemplo S-15-08-N
Íman em esfera K-19-C
Fabrico
- Ligue a cabeça do parafuso ao íman em disco.
- Ligue a ponta do parafuso ao polo negativo (lado inferior) da bateria.
- Com o dedo indicador, pressione uma das extremidades descarnadas do fio contra o polo positivo da bateria (ver foto abaixo).
- Com a outra mão, segure o fio e toque o íman o mais na extremidade possível com a outra ponta livre do fio.
É mais fácil se o íman em disco tiver um diâmetro de pelo menos 8 mm e uma altura de pelo menos 3 mm – sendo que, com ímanes maiores, a experiência é ainda mais divertida do que com os mais pequenos.
Portanto, se já tiver um íman de neodímio em disco, experimente já.
O experimento também funciona com ímanes em cilindro e em esfera.
Para utilizadores avançados
São possíveis variações infinitas ao tentar pôr esculturas inteiras a girar. Aqui, mais uma vez, um íman em esfera K-19-C é posto a rodar. Este está rigidamente ligado a um duplo tetraedro composto por ímanes em cilindro e esferas de aço, que, por fim, gira em círculos a grande velocidade juntamente com o íman em esfera.
São possíveis variações infinitas ao tentar pôr esculturas inteiras a girar. Aqui, mais uma vez, um íman em esfera K-19-C é posto a rodar. Este está rigidamente ligado a um duplo tetraedro composto por ímanes em cilindro e esferas de aço, que, por fim, gira em círculos a grande velocidade juntamente com o íman em esfera.
Dicas e truques
- O íman não gira de todo? O mais importante é, naturalmente, garantir que o circuito elétrico está fechado. Certifique-se de que a ponta do parafuso faz um bom contacto com a parte inferior da pilha. Para as primeiras tentativas, utilize ímanes maiores – normalmente, com estes, o sucesso é mais fácil de alcançar.
- O parafuso oscila e não gira de forma regular? Provavelmente, escolheu um parafuso cuja ponta está torta. Experimente com outro parafuso ou lime a ponta até que fique reta.
- A escultura rotativa é demasiado pesada; a força do íman não é suficiente para garantir uma boa fixação à pilha. Coloque um pequeno íman em esfera entre a pilha e o parafuso, por exemplo, o íman em esfera K-08-C (como na última foto acima).
- Dica para aulas [do nosso cliente Michael Sexauer]: "A rotação é especialmente impressionante e visível mesmo nas últimas filas da sala de aula, se um cata-vento de papel for preso sob o íman rotativo com um pequeno íman. E assim está pronto o ventilador!"
Recebemos amavelmente da editora Wiley-VCH, em Weinheim, a autorização para publicar o artigo original (em alemão) no nosso site.
Da revista "Physik in unserer Zeit", 35.º ano, edição n.º 6, novembro de 2004, © 2004 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.
KGaA, Weinheim.
Motor homopolar com fio rotativo
Complemento do cliente Maarten Duijnstee, Roterdão (Países Baixos):
Maarten Duijnstee, professor de Física em Roterdão, enviou-nos uma experiência educativa com um motor eletromagnético extremamente simples e escreveu o seguinte:
O homopolarmotor é uma das minhas experiências favoritas com super ímanes.
Não é necessário soldar e o rotor pode ser dobrado a partir de um único pedaço de fio de cobre.
Por isso, pode ser construído por crianças a partir dos 8 anos de idade.
Material:
- 1 Íman em disco 15 x 8 mm
- 1 pilha AA comum
- 30 cm de fio de cobre com 1 mm de diâmetro para o laço de fio
- pequeno recipiente com 1 cm de água (opcional, para garantir o contacto)
Instruções:
1) Com o fio de cobre, forme primeiro a parte circular do laço. Para isso, envolva o centro do fio à volta do íman (uma volta e meia). Ao dobrar, pode também utilizar a bateria como molde. Mas atenção: no final, o fio deve encaixar de forma folgada à volta do íman, que é um pouco maior, por isso não deve enrolar demasiado apertado.
1) Com o fio de cobre, forme primeiro a parte circular do laço. Para isso, envolva o centro do fio à volta do íman (uma volta e meia). Ao dobrar, pode também utilizar a bateria como molde. Mas atenção: no final, o fio deve encaixar de forma folgada à volta do íman, que é um pouco maior, por isso não deve enrolar demasiado apertado.
2) Dobre o restante fio conforme ilustrado.
Por fim, forme a ponta do laço, que será colocada sobre a bateria.
Dimensões do laço terminado: 6 cm de altura, 4,5 cm de largura.
3) Coloque o íman no polo negativo da bateria.
Se necessário, pode fazer uma pequena concavidade no polo positivo da bateria para centrar melhor a ponta do fio.
Fundamento físico
O motor homopolar é uma experiência interessante para demonstrar a chamada força de Lorentz. Esta força manifesta-se quando um condutor percorrido por corrente elétrica se encontra num campo magnético. A direção de rotação do motor permite ainda identificar onde se situam o polo norte e o polo sul do íman.Artigos utilizados
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