A Construção de um Motor Elétrico O Ímã Tudo começou quando eu

A Construção de um Motor Elétrico
O Ímã
Tudo começou quando eu estava brincando com dois ímãs — como a gente sabe os
ímãs atraem peças de alguns metais, como o ferro (meu pai disse que são metais
ferromagnéticos), e quando temos dois ímãs, eles se atraem fortemente em uma posição, mas
se repelem quando invertemos um deles. Eu fiquei sabendo que isso acontece porque cada
ímã tem dois pólos, chamados de Norte e Sul. Quando colocamos sul com norte ou norte com
sul, eles se atraem; se colocarmos norte com norte ou sul com sul, eles se repelem:
Os ímãs são materiais ferromagnéticos que mantêm as propriedades magnéticas em condições
normais, sem que seja necessária qualquer ação nossa.
O Eletroimã
Também podemos criar um imã utilizando um pedaço cilíndrico de ferro, enrolando nele um
fio de cobre e fazendo com que uma corrente elétrica passe pelo fio. Para fazermos uma
corrente elétrica passar pelo fio, basta ligarmos as suas pontas desencapadas em uma pilha se convenciona dizer que a corrente elétrica irá fluir do positivo (+) para o negativo (-) da pilha
através do fio.
O ferro se imanta porque a corrente elétrica quando passa por espira (uma volta do fio em
torno do cilindro) cria um campo magnético que faz com que o pedaço de ferro se transforme
em um ímã. A força do ímã depende do número de espiras e da quantidade de corrente que
passa pelo fio — quanto mais espiras e quanto mais corrente, mais forte é o ímã.
Além disso, os pólos do ímã dependem da direção com que a corrente flui pelo fio — se você
inverter as ligações do fio com a pilha, o pólo Norte troca de posição com o pólo Sul. Essa é
uma propriedade muito importante e é básica nos motores elétricos.
Construímos um eletroímã para ilustrar essas propriedades:
Ligando as pontas do fio em urna pilha, podemos perceber que o cilindro de feno se
transforma em um ímã capaz de atrair clipes e outros pequenos pedaços de ferro.
O Motor Elétrico
Á maioria dos motores elétricos se baseia no eletromagnetismo, na propriedade de que uma
força mecânica é gerada sobre um por ande flui corrente elétrica quando imerso em um
campo magnético. A forma mais fácil de visualizar isso é através da construção de um motor
simples que possui uma parte fixa constituída por ímãs (o estator) e uma parte móvel
constituída por um eletroímâ (o rotor), na configuração abaixo:
No rotor, enrolamos espiras de fio esmaltado (fio próprio para motores e transformadores) de
modo a criar um eIetroimã, que quando percorrido por corrente elétrica vai parecer um ímã
com as polaridades :
O que irá fazer com que ambos os pólos queiram se afastar dos ímãs fixos, causando rotação
do rotor.
Dessa forma, ao ligarmos as escovas à pilha, a corrente passa pelas espiras e faz o rotor rodar.
Construímos o motor da seguinte forma: 1- Rotor: utilizamos urna rolha cilíndrica de vinho, na qual escavamos, no sentido longitudinal,
dois sulcos em “v” para abrigarem as espiras do enrolamento; como eixo, um pedaço de fio de
cobre rígido de aproximadamente 10cm; como coletor, um cilindro de Lego (7 mm de
diâmetro) ao qual colamos duas pequenas placas de cobre, onde foram soldadas as pontas do
fio do enrolamento; o que é composto de 200 espiras (100 em cada lado do eixo — enroladas
sempre no mesmo sentido) de fio esmaltado 28.
2- Estator: o estator é composto deZ ímãs permanentes afixados em uma base de madeira, na
qual também se fixam as escovas e os apoios do eixo do rotor, ambos feitos de folha de metal
de lata de leite em pó.
3- Pilha: utilizamos 4 pilhas AA em série, acondicionadas em um estojo próprio.
Esse é um experimento bem legal, pois aborda muitas conceitos e proporciona uma
oportunidade de se construir um protótipo que realmente funciona. É certo que os conceitos
tanto físicos quanto mecânicos estão extremamente simplificados, e não se pretende com isso
tratá-los com rigor científico.