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Motor de Faraday Prof.
Luiz Ferraz Netto O
primeiro motor elétrico
A corrente passa em um circuito fechado, como se indica pelas setas (veja comentário ao final dessa parte 2). O mercúrio, que é um bom condutor de eletricidade, forma uma parte do percurso que vai do fundo do vaso de vidro até o fio fixo. Quando passa uma corrente, o pólo norte do ímã desloca-se em uma trajetória circular em torno do fio fixo. Se os pólos magnéticos forem invertidos, ou o sentido da corrente, o sentido de rotação será também invertido. Com o sucesso dessa experiência, Faraday prosseguiu para provar que um fio transportando uma corrente pode ser posto a girar em torno de um pólo magnético. O ímã fixo foi colocado em um adaptador, como na ilustração acima, à direita, e o fio mergulhado no mercúrio tornou-se capaz de mover-se livremente. Logo que o circuito foi completado, o fio começou a girar em torno do pólo magnético. Uma vez mais, o sentido de rotação pôde ser invertido, bastando inverter os pólos magnéticos ou o sentido da corrente. Comentário:
Vê-se a corrente passando do terminal negativo (-) para o terminal
positivo (+) através do circuito externo da bateria. Como sabemos, uma
corrente elétrica em condutor metálico é realmente um fluxo de elétrons
carregados negativamente que são 'repelidos' para fora da bateria, no
terminal negativo, e 'atraídos' para a bateria, no terminal positivo.
Alguns livros mostram a chamada "corrente convencional" que
circula em sentido oposto. Isto é uma relíquia de tempos passados, quando
se pensava que o fluido ou partículas de eletricidade tinha uma carga
positiva. Mas, isso não encerra o tema sobre o sentido da corrente;
verifique! Sem dúvida, esse foi o primeiro motor da História das Ciências, apresentado por Michael Faraday. Vamos apresentá-lo só para o caso do fio móvel e ímã fixo (você poderá fazer a inversão para futuras demonstrações), em duas versões: Versão 1- Essencialmente, consta de um tubo de vidro ou acrílico, de diâmetro cerca de 8 cm e altura 40 cm. Dois tampões de cortiça vedam seus extremos. Pelo tampão inferior penetra um ímã cilíndrico de ALNICO, ficando com cerca de 6 cm dentro do tubo (apenas parte da extremidade Norte, conforme ilustração).
No
centro do tampão superior coloca-se um contato elétrico que termina por
um gancho ou argola. Nesse gancho, suspende-se um fio de platina ou níquel-cromo.
A extremidade inferior desse fio mergulha 1 ou 2 mm no mercúrio colocado
no tubo. A montagem é ilustrada acima. Essa força magnética (força de Lorentz) determina um torque que manterá o fio girando em torno do Imã. Versão
2- Essa versão dispensa o tubo de vidro e os tampões. Agora
utilizamos um suporte metálico, comum nos laboratórios escolares. Para
suportar o ímã (e o mercúrio) usamos um receptáculo raso de plástico
(o autor usou um cinzeiro) no qual foi praticado um orifício central que
permite a passagem do ímã cilíndrico (um ligeira camada de cola epóxi
ao redor do ímã garante sua fixação no copinho plástico).
A fonte de alimentação pode ser para 12 VCC. Inicia-se a operação com o cursor do reostato de 50 a 100 ohms na posição de máxima resistência. Após iniciado o movimento do fio ao redor do ímã ajusta-se o cursor do reostato para que não ocorra excessivo aquecimento do fio móvel. Usar o dispositivo em curtos intervalos de tempo. Eis uma ilustração para outra variante dessa montagem acima:
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