Imãs e eletroImãs

laboratório de tecnologia
Instituto
Newton C. Braga
www.newtoncbraga.com.br
ensino
fundamental
disciplina
tecnologia
2º experimento
Imãs e Eletroimãs
Conceito: Campo Magnético, Corrente Elétrica e Eletromagnetismo
ESCOLA:
profº:
ALUNO:
SÉRIE:
Nº
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Newton C. Braga
pv002 - Imãs e Eletroimãs
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IMÃ PERMANENTE
Há muito tempo atrás, o homem observou que determinados minerais têm o poder
de atrair objetos de certos metais como o ferro ou de interagir entre si. Essa força
de atração, que parece surgir de lugar nenhum, mas que dá para sentir facilmente,
chama-se força magnética, e os minerais que exercem essa força são chamados
imãs.
Os imas interagem entre si atraindo ou repelindo, conforme são aproximados um
dos outros. Todos os imãs, não importando sua forma, têm dois extremos nos quais
a força de atração é mais forte. Esses extremos são chamados de pólos. Esses
pólos são conhecidos como pólo Norte e Sul.
Então magnetismo é a propriedade que um certo material tem de atrair e de repelir
materiais denominados ferrosos, pois o ferro é o principal representante desta
categoria. Os objetos feitos com estes materiais, que têm a capacidade de atrair ou
repelir através de forças magnéticas são denominados imãs permanentes.
Material
Imã em forma de ferradura, ou em forma de pastilha, quadrado ou em barra.
Objetos diversos (pregos, parafusos, clipes de papel, borracha, plástico, etc)
Procedimentos
Identificando os materiais atraídos pelo imã
- Aproxime os imãs que estão na bancada aos diversos materiais
- Verifique quais são atraídos pelos imãs e anote na tabela abaixo.
MATERIAL
BLOCO DE MADEIRA
BLOCO DE ALUMÍNIO
BLOCO DE COBRE
CHUMBADA
CLIPES DE PAPEL DE METAL
PREGOS
PARAFUSO
ARRUELA DE METAL
BORRACHA
PLÁSTICO
ATRAI
NÃO ATRAI
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Identificando os pólos dos imãs
- Aproxime as extremidades dos imãs e verifique o que ocorre. Eles se atraíram
ou se repeliram? Responda:
__________________________________________________________________
- A seguir, inverta apenas uma das extremidades de um imã. Eles se atraíram ou se
repeliram? Responda:
__________________________________________________________________
Com isso você pode concluir que:
PÓLOS
IGUAIS
DIFERENTES
ATRAI
NÃO ATRAI
Responda ao questionário:
1) Após ter realizado o experimento, o que eu fiz?
2) Dê exemplos de aplicações do magnetismo no dia-a-dia das pessoas.
3) Lucas resolveu brincar de mágico com seus primos, aplicando uma experiência sobre magnetismo, que
aprendeu no laboratório. A experiência consistia em movimentar uma vela em um candelabro de madeira,
usando um imã por debaixo da mesa, para que ninguém visse. Será que Lucas conseguirá realizar a mágica
com sucesso? Justifique sua resposta.
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Braga Corrente Elétrica e eletromagnetismo
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Experimento 02– Eletroímã
Introdução
Eletroímã
O QUE EXPLICAR
Oersted
descobriu
queque
umauma
corrente
circulando
por um
criafio
um
campo
magnético
capaz de
Oersted
descobriu
corrente
circulando
porfioum
cria
um campo
magdeflexionar
a agulha
uma bússola.
A experiência
OerstedAéexperiência
mostrada nade
figura
1.
nético capaz
de de
deflexionar
a agulha
de umade
bússola.
Oersted
é
mostrada na figura 1.
Ao se fechar o circuito, estabelecendo-se uma corrente, o campo criado atuava
sobre a agulha da bússola fazendo-a girar colocando-se numa posição perpendicularAo
aose
fiofechar
condutor.
Em outras
palavras, auma
corrente
criava
campos
semelhantes
aos
o circuito,
estabelecendo-se
corrente,
o campo
criado
atuava sobre
a agulha
criados
por
um
imã.
da bússola fazendo-a girar colocando-se numa posição perpendicular ao fio condutor. Em outras palaPosteriormente foi descoberto que se enrolarmos o fio num objeto de metal,
vras, a corrente criava campos semelhantes aos criados por um imã.
quando o fio for percorrido por uma corrente o campo magnético criado magnetiza
o objeto em seu interior que se transforma Posteriormente
num forte imã.foi
Veja
entretanto
este
descoberto
queque
se enrolarmos
o
fato só ocorre quando a corrente circula.
Quando
a
corrente
é
desligada
o
campo
fio num objeto de metal, quando o fio for percorrido por
Material
desaparece e o objeto deixa de ser imã (perde o magnetismo).
uma corrente o campo magnético criado magnetiza o ob1 prego Assim,
de 4 ao 6aluno
cm que montar este dispositivo
para uma atividade, vai explicar que o
jeto
em
seu
interior que se transforma num forte imã. Veja
eletroímã só atrai objetos quando a corrente é ligada.
1,85 metros de fio esmaltado
entretanto que este fato só ocorre quando a corrente cirfino, com as pontas raspadas
1 pilha pequena
1 pedaço de fita adesiva (crepe)
Obs: Parte do material para
este experimento deverá ser
adquirido na escola.
cula. Quando a corrente é desligada o campo desaparece
e o objeto deixa de ser imã (perde o magnetismo).
4
Assim, o aluno que montar este dispositivo para
uma atividade, vai explicar que o eletroímã só atrai objetos quando a corrente é ligada.
Também pode explicar que eletroímãs como este
servem para atrair objetos de metal em guindastes, robôs
industriais e em muitos aparelhos elétricos e eletrônicos.
Figura
Instituto
2
Procedimento
Newton
C.
Braga
Enrole
todo pv002
o fio esmaltado
prego, deixando a
s pontas dos fios
nos terminais (extremos) de uma pilha, para testáwww.newtoncbraga.com.br
- Imãs enoEletroimãs
livre em cada extremidade, conforme mostra a figu
mostra a figura 3.
de objetos
de metal, tais como clipes, preguinhos, alfinetes e veja o
Procedimento
Figura 2
. Se ele não atrair esses materiais, verifique se as pontas dos fios
Enrole
todo ou
o fioseesmaltado
no prego,
deixando aproximadamente
costadas nos pólos
da pilha
a pilha está
esgotada.
o eletroímã 60
ligado
por
pois ele consome
muita
enercm de
fio muito
livre emtempo,
cada extremidade,
conforme
mostra
a figura 2.
ela se esgotaria rapidamente.
Encoste as pontas dos fios nos termiFigura 3
nais (extremos) de uma pilha, para testála,
conforme mostra a figura 3.
Figura 2
Encoste as pontas dos fios nos terminais (extrem
Aproxime-o de objetosla,
deconforme
metal, taismostra
como clipes,
preguinhos,
alfinea figura
3.
tes e veja o que acontece. Se Aproxime-o
ele não atrairde
esses
materiais,
verifique
as clipes
objetos
de metal,
tais se
como
pontas dos fios estão bem encostadas
nos pólos
danão
pilhaatrair
ou seesses
a pilhamateriais,
está
que acontece.
Se ele
ve
estão bem encostadas nos pólos da pilha ou se a p
esgotada.
Não deixe o eletroímã ligado por muito tempo
Não deixe o eletroímã gia
ligado
muito
tempo,
pois ele consome
muita
da por
pilha
e ela
se esgotaria
rapidamente.
energia da pilha e ela se esgotaria rapidamente.
PV002—Magnetismo e Eletromagnetismo
(figura 3)
5
ORGANIZANDO AS IDÉIAS
ORGANIZANDO AS IDÉIAS
(figura 3)
5
1) O guindaste da figura 4 consegue levantar objetos de plástico? Explique por quê?
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
Figura 4
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Responda ao questionário:
1) O guindaste da figura 4 consegue levantar objetos de plástico? Explique por quê?
1) O guindaste da figura abaixo consegue levantar objetos de plástico? Explique por quê?
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
Figura 4
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_______________________________________
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2) Marque V para as frases
___ verdadeiras e F para as falsas.
Depois reescreva as
frases falsas
Marque
V paracorrigindo-as.
as frases verdadeiras e F para as falsas. Depois reescreva as fra( ) Os imãs atraem objetos de
borracha
ses
falsas corrigindo-as.
( ) Entre dois imãs, pólos (iguais
repelem,
enquanto
contrários se atraem.
) Osseimãs
atraem
objetospólos
de borracha
(
)
Entre
dois
imãs,
pólos
iguais
se repelem, enquanto pólos contrários se a( ) Existem apenas imãs naturais.
( ) Podemos imantartraem.
um objeto de ferro ou aço.
( ) Existem apenas imãs naturais.
( ) Umas das extremidades da agulha da bússola sempre aponta para o leste.
( ) Podemos imantar um objeto de ferro ou aço.
( ) Umas das extremidades da agulha da bússola sempre aponta para o leste.
Faça um comentário sobre o que você mais gostou nas aulas de Tecnologia. E
também sobre o que você não gostou nestas aulas.
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3) Faça um comentário sobre o que você mais gostou nas aulas de Tecnologia. E
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também sobre o que você não gostou nestas aulas.
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Eletromagnetismo
Pescaria Eletromagnética
Conforme estudamos anteriormente, imãs e eletroímãs podem ser encontrados em muitos produtos da tecnologia moderna como motores, cartões magnéticos, gravadores, fechaduras elétricas,
etc. No entanto, também podemos usar um eletroímã numa competição muito interessante. O que
vamos fazer é montar um eletroímã na ponta de uma varinha de pescar e utilizar este eletroímã para
“pescar” pequenos peixes de papel ou papelão que tenham alfinetes ou preguinhos que possibilitem
sua atração. Vamos colocar os peixinhos num recipiente que simule um lago e deixar do outro lado
da sala outro recipiente onde devem ser colocados os peixes pescados. Fazendo isso dois a dois, os
competidores devem pescar a maior quantidade de peixes possível, transportando-os para o recipiente do outro lado da sala, presos pelo próprio eletroímã no menor tempo possível. O professor dá um
tempo certo para a competição e vence quem “pescar” mais peixes!
Material
1 eletroímã da experiência 1
(fio esmaltado enrolado no
preguinho)
1 pilha pequena (boa)
Aluno do
Colégio Mater
Amabilis
durante a
competição
1 varinha de madeira de 40 a
50 cm (palito de churrasco,
por exemplo)
Procedimento
Na figura abaixo temos o modo de montar a varinha. Prenda a pilha com fita adesiva na varinha,
e também o eletroímã pelos fios que vão ao eletroímã. Faça uma pelotinha de solda (peça ao professor) ou descasque bem o fio no local em que ele deve encostar na pilha. Teste a varinha, encostando
o fio (bolinha) no terminal da pilha para ve se ele atrair objetos de metal (alfinetes, preguinhos), ou o
próprio peixinho.
Competição
Agora o professor vai organizar a competição e premiar os vencedores. Depois teremos novas
atividades, dadas a seguir.
Preguinho
ou alfinete
Teste a varinha, encostando o fio (bolinha) no terminal da pilha para
trair objetos de metal (alfinetes, preguinhos), ou o próprio peixinh
Peixe de papel
ou papelão
Competição
(figura 6)
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Responda ao questionário:
1) Por que temos de prender um preguinho ou alfinete de metal nos peixinhos?
2) Por que, de vez em quando, quando transportamos o peixinho ele escapa do eletroímã e cai?
3) O que acontece se tentarmos usar numa pescaria uma pilha muito fraca?
4) O que você achou da competição? Tem alguma idéia de uma competição diferente
que poderia ser realizada com um eletroímã?