Construção de um motor elétrico com reed-switch e

Construção de um motor elétrico com reed-switch e materiais recicláveis
Construção de um motor elétrico com reed-switch e materiais recicláveis
Bianca V. Higa, Emerson S. Gomes, Fábio Domingues, Ismael S. Silva, Karoline S.
Silva, Luis A. C. V. Lima, Pedro C. S. Esboriol, Rafael V. Aguiar, Rogério Bastos
Orientadora: Maraísa Gonçalves
Resumo
O homem vem estudando diversos métodos para converter formas de energia
para atender sua necessidade e neste contesto podemos citar o motor elétrico.
Neste projeto elaborou-se um motor elétrico utilizando materiais recicláveis como
a garrafa pet e embalagem de Kinder-ovo, junto com um interruptor magnético
(reed-switch). A construção do motor em questão pode vir a ter várias aplicações,
entre elas a de um pequeno ventilador, porém o objetivo principal é a
aprendizagem do funcionamento de um motor elementar, montado com materiais
simples do nosso cotidiano, inclusive resíduos.
INTRODUÇÃO
METODOLOGIA
Desde a revolução industrial o homem vem
estudando diversos métodos para converter
formas de energia de acordo com sua
necessidade e neste contexto podemos
citar o motor elétrico. O motor é capaz de
converter a energia elétrica em energia
cinética e esta pode ser utilizada para
inúmeras aplicações.
O princípio do funcionamento do motor
elétrico é a interação entre os campos
magnéticos de um estator (parte fixa do
sistema) e um rotor (parte móvel), a
consequência dessa interação é o
movimento rotativo [1].
O motor está baseado na lei do
eletromagnetismo onde um fio condutor
percorrido por um fluxo ordenado de
elétrons (corrente elétrica) gera um campo
eletromagnético perpendicular [2].
Para construção do motor [3], inicialmente,
preparou-se o eletroímã para fixá-lo em
uma cantoneira de metal, em um parafuso
3/16”x4” enrolou-se fita crepe com 2 cm de
largura a 4 cm de distância da cabeça do
parafuso até chegar a um diâmetro de 1,5
cm, utilizou-se fio de cobre esmaltado para
enrolar a bobina do eletroímã no espaço
entre a fita crepe e a cabeça do parafuso,
deu-se cerca de 3 voltas com o fio de cobre
em torno do parafuso. Cerca de 20 cm de
fio de cobre foi deixado em cada
extremidade da bobina para conectá-lo
posteriormente a bateria. Em seguida
realizou-se um furo na tampa e outro no
fundo da embalagem de plástico do Kinderovo ou de garrafa PET, de acordo com o
diâmetro de uma agulha, esta embalagem
será o rotor.
No centro da embalagem, fixou-se dois
imãs com cola epóxi, em posições
diametralmente opostas. Para posicionar o
rotor fixou-se dois braços franceses nas
laterais da base de madeira deixando um
espaço entre eles para que o rotor girasse
livremente. Cerca de 20 cm de fio de cobre
foram utilizados para conectar em um dos
terminais do interruptor magnético (reed-
OBJETIVOS
Construir um motor elétrico a partir de
materiais recicláveis juntamente com o
reed-switch (interruptor magnético) e utilizálo em um equipamento simples, como um
pequeno ventilador, bem como para fins
didáticos.
IX Simpósio de Base Experimental das Ciências Naturais da Universidade Federal do ABC – 12 e 13 de agosto de 2011
Construção de um motor elétrico com reed-switch e materiais recicláveis
switch) que depois foi fixado na haste de
madeira. As cantoneiras de metal foram
presas em uma base de madeira. Por fim,
realizou-se as conexões com os terminais
do eletroímã e do reed-switch em uma
bateria de 9V e as medições em um
tacógrafo. A Figura 1 apresenta o motor
elaborado com garrafa PET.
Figura 1: Motor de reed-switch e garrafa PET.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O motor construído com garrafa PET
(Figura 1) não funcionou, possivelmente
devido ao tamanho e imperfeição do
material, fazendo com que o sistema não
fosse eficiente para produção do movimento
continuo. O motor construído com
embalagem de Kinder-ovo (Figura 2) obteve
resultados de rotação satisfatórios, acima
de 2000 rpm. Isso está de acordo com
dados da literatura (Tabela I) para uma
bateria de 9V, como a utilizada neste
experimento.
Figura 2: Motor de reed-switch e embalagem
Baseando-se na lei do eletromagnetismo
em um solenóide, a fórmula que pode
comprovar o experimento é: B=(N*µ*i)/l;
onde B é o campo magnético, µ é a
constante de permeabilidade magnética, i é
a corrente elétrica, l é o comprimento do
solenóide e N é o número de espiras [2]. Ao
aplicar uma corrente elétrica no solenóide
(eletroímã) gerou-se um campo magnético
a sua volta que deu início às rotações, em
seguida
o
reed-switch
entrou
em
funcionamento, fechando e abrindo o
sistema, e assim o eletroimã hora atraía e
hora repelia o rotor, dando continuidade ao
movimento rotativo.
CONCLUSÕES
O motor montado gerou energia suficiente
para mover um pequeno ventilador, pois
este gira cerca de 550 rpm, e o motor
atingiu cerca de 2000 rpm. A aplicação
didática também é válida tendo em vista o
baixo custo dos materiais, a facilidade de
montagem e o funcionamento do motor
aplicando princípios básicos da física.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Superinteressante. O Motor Elétrico.
Disponível
em:
<http://super.abril.com.br/superarquivo/1988
/conteudo_111300.shtml>. Acesso em: 25
jun 2011.
[2] Campo magnético – espira e solenóide:
Direção, sentido e vetor. Disponível em:
<http://educacao.uol.com.br/fisica/campomagnetico-espira-e-solenoide.jhtm>. Acesso
em: 25 jun 2011.
[3] NETTO, L. F. Motor Elétrico com ReedSwitch. Feira de ciências. Disponível em:
<http://www.feiradeciencias.com.br/sala22/
motor30.asp>. Acesso em: 25 jun 2011.
de Kinder-ovo.
Tabela I: Voltagem aplicada x RPM gerado.
Voltagem(V)
1,5
RPM
1000
3,0
4,5
6,0
1500 1900 2200
9,0
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos aqueles que
colaboraram para a realização do projeto.
2400
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