O PRIMEIRO MOTOR ELÉTRICO CONSTRUÍDO PELA HUMANIDADE

Um dos experimentos apresentados, na Feira Científica Multiplicando Saberes, pelos bolsistas de Física do Instituto Federal do Piauí- Campus Parnaíba, foi o Motor de Faraday. Em resumo, essa prática experimental consiste basicamente na demonstração do efeito motor que ocorre quando se tem um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica imersa num campo magnético.

            Quando se pensa em motor associa-o logo a equipamentos que conhecemos que possuem motores como carro, moto, entre outros. No entanto, a Física classifica como motor todo dispositivo que tem a propriedade de transformar determinado tipo de energia, térmica, elétrica, em energia de movimento, ou seja, em trabalho

Esquema feito por Faraday

O EXPERIMENTO: O PRIMEIRO MOTOR ELÉTRICO.  

Em 1821, o físico Michael Faraday criou um dispositivo experimental para mostrar que um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica sofre um efeito magnético. Tal efeito se caracteriza por uma força que surge no fio provocando um movimento circular no mesmo. 

O dispositivo feito por Faraday ficou conhecido como motor de Faraday e foi o primeiro motor elétrico construído pela humanidade.

A força que faz o fio girar é obtida pela Lei elementar de Laplace: 

Onde B é o campo magnético, i é a corrente elétrica,  é o comprimento do fio e  é o ângulo entre a corrente e o campo magnético. O sentido e a direção da força é dado por uma convenção adotada que chama-se regra da mão direita.

O MOTOR DE FARADAY: MATERIAIS E MONTAGEM

            Como se pode ver na figura acima, o motor feito por Faraday consistia em dois copos cheios de mercúrio, condutor de eletricidade, em um deles o fio imerso no mercúrio fica livre para mover-se e no outro o imã fica livre para mover-se. O motor que foi apresentado na consistia em uma réplica do original, continha apenas a primeira parte: com o fio livre para mover-se. No entanto, esse experimento serve para explicar ambos os lados.

MATERIAIS UTILIZADOS

Materiais e custos

Foi utilizado dois tipos de fio de cobre: um fio sólido para colocar na base e o outro pra fazer os conectores para fechar o circuito e para fazer o fio que vai ser dependurado na base.

Imãs de neodímio cilíndricos

Os imãs de neodímio são imãs potentes que podem ser encontrado por um preço bem acessível na internet. É essencial que se utilize imãs de neodímio, caso contrário o campo magnético não será suficiente para fazer o fio girar.

A água e o sal irão servir para fazer uma mistura de água com sal que irá substituir o mercúrio, pois essa mistura é uma solução eletrolítica.

A base pode ser de qualquer forma, desde que sirva para dependurar o fio. 

MONTAGEM DO EXPERIMENTO

        O primeiro passo é montar a base, ela que irá definir a forma do experimento; em seguida prenda o fio de cobre na base com um gancho para poder dependurar o fio que vai ficar livre para mover-se.

          O próximo passo é colocar uma tira de papel alumínio presa no recipiente com a solução de água com sal. Coloque os imãs de neodímio no centro do recipiente mergulhados na solução. Agora, basta fazer os conectores com os jacarezinhos.

Montagem final do Motor de Faraday

     Finalmente basta ligar com um dos conectores a extremidade livre do fio de cobre da base a um dos terminais da bateria, com um outro conector liga-se o papel alumínio do recipiente ao outro terminal da pilha. Pronto o fio começa a girar até que a bateria descarregue. 

Se necessário, troque o fio de cobre por um fio mais leve de modo que a voltagem disponível na bateria seja suficiente para fazer com que a força magnética correspondente faça o fio girar.

APRESENTAÇÃO NA FEIRA CIENTÍFICA MULTIPLICANDO SABERES LICEU PARNAIBANO.

Experimento sendo apresentado aos alunos do Liceu Parnaibano

Houve um grande interesse dos alunos no Motor de Faraday. Sua simplicidade despertou a curiosidade dos alunos e os levou a fazer várias indagações a respeito da montagem e do funcionamento. 

Experimento sendo apresentado aos alunos do Colégio Estadual Lima Rebêlo

REFERÊNCIAS

MOYSÉS, Nussenzveig. Curso de Física Básica. V.1. 4ª ed. Editora: Edgard Blucher. São Paulo, 2002.

SANTARELLI, Raphael; SAA, Alberto Vazquez; Motor de Faraday. Instituto de Física “Gleb Wataghin” – UNICAMP. São Paulo, 2007.