Faça um motor elétrico
Autor: Física não é ficção | Publicado: 2010-03-14T08:32:00-07:00

Aqui neste rápido tutorial, a não ser que você seja aspirante da profissão, você aprenderá a realizar algo que nunca pensou que fosse capaz de fazer.Isso mesmo, você aprenderá a montar um motor elétrico básico (realmente básico) com uma potência de até 10.000 RPM em apenas 30 segundos!Trata-se de uma composição com elementos simples que atuam com base nos princípios do funcionamento de um motor elétrico. Vamos lá? Então pegue os acessórios necessários e mãos à obra!Para realizar a façanha você precisará de:um parafuso simples;uma pilha alcalina tamanho grande (1.5V);um fio de cobre (condutor) de aproximadamente 8 polegadas;um ímã de neodímio.Seu funcionamento é muito simples. Basta juntar o ímã de neodímio à base do parafuso. Feito isso, coloque a ponta do parafuso no pólo positivo da pilha, pressionando uma ponta do fio de cobre no lado oposto da pilha (pólo negativo).Após este procedimento, considere seu motor elétrico praticamente finalizado! Para dar a “ignição”, basta tocar o ímã de neodímio com a outra ponta do fio de cobre e então o parafuso dará voltas o suficiente para estampar um sorriso em seu rosto.Como isto trabalha? Quando você toca o arame para o lado do imã, você completa um circuito elétrico. A corrente sai da bateria, vai para o parafuso, lateralmente pelo imã e para o fio, e pelo fio para a outra ponta da bateria. O campo magnético do imã é orientado por suas faces planas, assim é paralelo ao eixo de simetria do imã . Fluxos elétricos atuam pelo imã (em média) na direção do centro do imã para a extremidade, assim flui na direção radial, perpendicular ao eixo de simetria do imã . Se você considerar física neste ponto, é possível que você se lembre do efeito que um campo magnético tem no movimento de cargas elétricas: eles sofrem uma força que é perpendicular a ambos, a direção do movimento e o campo magnético. Considerando que o campo está ao longo do eixo de simetria do imã e as cargas estao se movendo radialmente externo daquele eixo, a força está na direção tangencial, e assim o imã começa a girar.OBS: IMÃ DE NEODÍMIOUm ímã de neodímio (também chamado de ímã de neodímio-ferro-boro, ou menos especificamente de imã de Terras raras) é um poderoso imã feito a partir de uma combinação de neodímio, ferro e boro — Nd2Fe14B. Esse imãs são muito poderosos em comparação a sua massa, mas também são mecanicamente frágeis e perdem seu magnetismo em temperaturas acima de 120°C. Devido ao seu custo mais baixo, eles têm substituído os imãs de samário-cobalto na maioria das aplicações,que são ligeiramente mais fracos e significamente mais resistentes a temperatura, . Sua intensidade pode ser medida pelo seu produto energético máximo, em megagauss-oersteds (MGOe) (1 MG·Oe = 7,957 kJ/m³). Essa intensidade varia de 12 a 15, nos ímãs aglomerados de neodímio (bonded magnets) e de 24 a 54 nos ímãs sinterizados.Há um constante trabalho para aumentar essa energia até que um limite de cerca de 60 será alcançado. Um ímã com produto energético de 48 MGOe tem um campo magnético remanente de 1,38 teslas e campo coercivo (Hc) de 13,000 oersteds (1.0 MA/m). Para alçancar a mesma força do imã de neodímio usando imãs de cerâmica é necessário um volume 18 vezes maior do material comparado ao de neodímio.Usados em muitos tipos de motores elétricos e discos rígidos, os ímãs de Nd2Fe14B são também muito populares com curiosos. Um pequeno imã pode possuir propriedades incríveis— ao se aproximar de um material não magnético condutor de eletricidade, ele exibe uma "freiagem" graças a correntes elétricas que são induzidas no condutor. Uma excelente demonstração desse efeito pode ser realizada ao se deixar cair um imã de Nd no interior de um cano de cobre. O imã irá cair atráves do cano muito mais devagar do que seria o normal. Um imã médio interage forte o suficiente com o campo magnético terrestre para que ele se alinhe aos pólos, como uma bússola. Imãs cilíndricos e em formato de disco em especial reagem ainda melhor. Imãs de Nd são usados em quase todos os fones de ouvido produzidos.