MOTOR ELÉTRICO 1 - VARIANTE DO 0 - FEIRA DE CIÊNCIAS ... O imperdível !

Motor elétrico 01
(variante do motor mínimo)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Apresentação
Após o motor elétrico mínimo, apresentamos uma variante para sua montagem. Com esse modelo, dispensam-se os trabalhos de soldas e a pilha passa a ser substituída com mais facilidade. Incluímos, também, algum aspecto teórico do seu funcionamento. A idéia, como dissemos, é, em cada modelo apresentado, ir introduzindo todos os conceitos relacionados ao eletromagnetismo. Aproveitem!

Material
Esse modelo de motor elétrico, com estator de ímã permanente e rotor de bobina requer o seguinte material para sua construção:

l 2 ímãs permanentes prismáticos;
l 1 tira de lata de (15x2,5) cm;
l 1 tira de lata de (12x1,0) cm;
l 3m de fio de cobre esmaltado de número 22 a 28;
l base de madeira, pilha grande, porta pilha e cola.

Montagem
As ilustrações a seguir fornecem uma visão do material preparado e aspectos da montagem:

Material e sua montagem

Eis a seqüência da montagem:

a) Dobre a tira de lata larga para que fique com a forma de U, com 5cm em cada perna. Fixe essa armadura na base de madeira com preguinhos, tachinhas ou pequenos parafusos;

b) Cole os ímãs nas faces internas das pernas dessa armadura em forma de U. Isso funcionará como estator de nosso motor. Nessa fase, tome as devidas providências para que faces opostas dos ímãs se defrontem; uma bússola pode auxiliá-lo;

c) Corte a tira de lata (flandes) estreita pela metade e dobre 1cm da extremidade de cada uma delas. Essa pequena lapela de 1cm servirá para fixar os mancais na base de madeira (use um ou dois pequenos parafusos). Na extremidade livre desses mancais faça dois cortes em V; aí é que se apoiarão as extremidades do eixo da bobina girante;

d) Construa a bobina girante (rotor) enrolando o fio de cobre esmaltado (espiras juntas) numa fôrma de madeira ou papelão de (3x3)cm. Essa bobina poderá ter de 10 a 50 voltas. Deixe pelo menos 10cm livre nas extremidades do enrolamento para funcionarem como eixo do motor. Uns pedacinhos de "durex" ou mesmo uma gotinhas de supercola darão maior fixação para esse enrolamento.

Apóie as extremidades livre dessa bobina sobre os mancais, bem centrada, de modo que o enrolamento gire bem dentro do campo dos ímãs. Corte os excessos de fios.

Uma das extremidades em contato com um dos mancais deve ter seu verniz isolante totalmente raspado e a outra extremidade raspado apenas de "um lado" (veja detalhe, acima, centro). Esse lado raspado e outro não, nessa extremidade em contato com o mancal, fará papel de comutador para dirigir a corrente elétrica para a bobina apenas nos momentos adequados.
Nota: Para fixação de peças na madeira sempre dê preferência aos parafusos.

Comentários teóricos
A ilustração a seguir mostra :

a) o ímã com suas faces N e S identificadas;
b) os ímãs colados na armadura com as faces N e S se defrontando;
c) o campo magnético produzido por dois ímãs de faces opostas que se defrontam, sem armadura e,
por último,
d) o campo magnético dos mesmos ímãs agora colados na armadura. Repare como a presença da
armadura concentra o campo.

A ilustração a seguir, mostra uma visão da montagem vista por um observador na direção do eixo. Ilustra-se o vetor campo magnético produzido pelos ímãs fixos (B), os sentidos das correntes elétricas nos lados da bobina girante (x e . ) e as forças magnéticas que esse campo aplica nas correntes (F e -F).

Coloque a pilha grande no seu porta pilha e ligue, com pedaços de fios comuns, os terminais desse porta pilha aos preguinhos que fixam os mancais. Um pequeno impulso na bobina dará início à rotação.