Eletromagnetismo 3 . O GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física para o nível Médio

Eletromagnetismo 3 . O GREF - Grupo de Reelaboração do Ensino de Física para o...

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leituras de física versªo pr eliminar

ELETROMAGNETISMO para ler, fazer e pensar

14. Motores elØtricos 15. Ímªs e bobinas 16. Campainhas e medidores elØtricos

17. Força magnØtica e corrente elØtrica 18.Força e campo magnØticos 19. Exercícios

Leituras de Física Ø uma publicaçªo do

GREF - Grupo de Reelaboraçªo do Ensino de Física Instituto de Física da USP

Anna Cecília Copelli Carlos Toscano Dorival Rodrigues Teixeira Isilda Sampaio Silva Jairo Alves Pereira Joªo Martins Luís Carlos de Menezes (coordenador) Luís Paulo de Carvalho Piassi Suely Baldin Pelaes Wilton da Silva Dias Yassuko Hosoume (coordenadora)

ILUSTRA˙ÕES: Fernando Chuí de Menezes

MÆrio Kano

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junho de 1998

14 Motores elØtricos

Nesta aula vocŒ vai observar internamente um motor para saber do que eles sªo feitos

Grande parte dos aparelhos elØtricos que usamos tŒm a funçªo de produzir movimento. Isso nós verificamos no início desse curso. VocŒ se lembra disso? Olhe a figura e refresque sua memória. Vamos começar a entender como isso Ø feito!

( o que mais eles tŒm em comum ? )

14Motores elØtricos

Neste momento vamos retomar o levantamento e a classificaçªo, realizados no início deste curso. LÆ, identificamos um grande nœmero de aparelhos cuja funçªo Ø a produçªo de movimento a partir da eletricidade: sªo os motores elØtricos. Dentre eles estªo: batedeira, ventilador, furadeira, liquidificador, aspirador de pó, enceradeira, espremedor de frutas, lixadeira,.., alØm de inœmeros brinquedos movidos à pilha e/ou tomada, como robôs, carrinhos,.. A partir de agora, vamos examinar em detalhes o motor de um liquidificador. Um roteiro de observaçªo encontra-se logo abaixo.

O motor de um liqüidificador

A parte externa de um liqüidificador Ø geralmente de plÆstico, que Ø um material eletricamente isolante. É no interior dessa carcaça que encontramos o motor, conforme ilustra a figura ao lado.

1. Acompanhe os fios do plugue em direçªo à parte interna do motor. Em qual das partes do motor eles sªo ligados?

2. Gire o eixo do motor com a mªo e identifique os materiais que se encontram na parteque gira junto com o eixo do motor.

3. Identifique os materiais que se encontram na parte do motor que nªo gira com o eixo do motor.

4. Verifique se existe alguma ligaçªo elØtrica entre estas duas partes que formam o motor. De que materiais eles sªo feitos?

5. Identifique no motor as partes indicadas com as setas na figura ao lado.

Esta peça de formato cilindrico acoplada ao eixo Ø denominada de anel coletor e sobre as plaquinhas deslizam dois carvıezinhos.

Quando o motor elØtrico Ø colocado em funcionamento passa e existir corrente elØtrica nas bobinas fixas e tambØm no circuito elØtrico fixado ao eixo e que se encontra em contato com os carvıezinhos. Nesse momento, o circuito do eixo fica sujeito a uma força e gira o eixo e um outro circuito Ø ligado, repetindo o procedimento anterior.

O resultado Ø o giro completo do eixo, que Ø característico dos motores elØtricos.

Em alguns casos, tais como pequenos motores elØtricos utilizados em brinquedos, por exemplo, a parte fixa Ø constituída de um ou dois ímªs em vez de bobinas. Isso nªo altera o princípio de funcionamento do motor uma

anel coletorímª carvªozinho

`pós essa investigaçªo, pense e responda: por que surge movimento nesses aparelhos? eixo carvªozinho carvªozinho anel coletor figura 2figura 1

Nos motores elØtricos, encontramos duas partes principais: uma fixa, que nªo se move quando ele entra em funcionamento e uma outra que, em geral, gira em torno de um eixo quando o motor Ø ligado.

A parte fixa Ø constituída de fios de cobre, encapados com um material transparente formando duas bobinas (fig.1). JÆ na parte fixada ao eixo, os fios de cobre sªo enrolados em torno do eixo (fig.2)

A observaçªo da parte móvel de um motor de liqüidificador mostra que ela tambØm apresenta, acoplada ao eixo, um cilindro metÆlico, formado de pequenas placas de cobre, separadas entre si por ranhuras, cuja funçªo Ø isolar elØtricamente uma placa da outra.O circuito elØtrico da parte móvel Ø formado por vÆrios pedaços de fio de cobre independentes coberto de um material isolante transparente e cujas extremidades sªo ligadas às placas de cobre.

vez que uma bobina com corrente elØtrica desempenha a mesma funçªo de um ímª.

atividade extra: construa vocŒ mesmo um motor elØtrico

Para construir um pequeno motor elØtrico vai ser necessÆrio 90 cm de fio de cobre esmaltado nœmero 26 para fazer uma bobina. Ela serÆ o eixo do motor, por isso, deixe aproximadamente 3 cm em cada extremidade do fio.

A bobina serÆ apoiada em duas hastes feitas de metal, presilhas de pasta de cartolina, por exemplo, dando-lhes o formato indicado na figura e, posteriormente, encaixadas num pedaço de madeira.

A fonte de energia elØtrica serÆ uma pilha comum que serÆ conectado à bobina atravØs de dois pedaços de fio ligados nas presilhas.

Para colocar o motor em funcionamento, nªo se esqueça que o esmalte do fio da bobina Ø isolante elØtrico. Assim, vocŒ deve raspÆ-lo para que o contato elØtrico seja possível. AlØm disso, em um dos lados vocŒ deve raspar só uma parte deixando uma parte ao longo do comprimento e nªo esqueça que esse motor precisa de um ’impulso’inicial para dar a partida.

atençªo -veja se os contatos elØtricos estªo perfeitos

-observe se a bobina pode girar livremente

-fixe os fios de ligaçªo na pilha com fita adesiva

Feitos estes ajustes necessÆrios, observe: 1. o que acontece quando o ímª Ø retirado do local?

2. inverta a pilha e refaça as ligaçıes. O que acontece o sentido de giro do motor?

A parte fixa do motor serÆ constituída de um ímª permanente que serÆ colocado sobre a tÆbua, conforme indica a figura. Dependendo do do ímª utilizado serÆ necessÆrio usar um pequeno suporte para aproximÆ-lo da bobina.

bobinas

Aqui vocŒ vai saber a natureza das forças que movimentam os ímªs, as bœssolas e os motores elØtricos

˝mªs e bobinas estªo presentes nos motores elØtricos e muitos outros aparelhos. Só que eles estªo na parte interna e por isso, nem sempre nos apercebemos de sua presença.

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