Como Construir um Gerador Elétrico Simples

Опубликовал Admin
26-05-2019, 09:00
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Geradores elétricos são dispositivos que fazem uso de campos magnéticos alternantes para criar uma corrente através de um circuito de fios. Embora modelos de tamanho real sejam complexos e caros, você pode facilmente criar algo mais simples. Basta ter uma armação básica para sustentar o fio e o ímã, enrolar o fio, ligá-lo a um dispositivo elétrico e colar o ímã em um eixo giratório. Isso funciona muito bem para se ensinar sobre propriedades eletromagnéticas ou, ainda, exibir em uma feira de ciências.

Elaborando a armação

  1. Corte o papelão. Ele servirá como molde de sustentação e apoio para o seu gerador simples. Use uma régua para medir uma faixa de 8{\displaystyle 8} centímetros de largura por 30,4{\displaystyle 30,4} centímetros de comprimento e corte-a com uma tesoura ou um estilete. Esse pedaço será dobrado para formar a armação.
  2. Marque o papelão. Use uma régua para medir ao longo do comprimento da faixa cortada e faça a primeira marca em 8{\displaystyle 8} centímetros. A segunda marca deve estar em 11,5{\displaystyle 11,5} centímetros e a terceira, em 19,5{\displaystyle 19,5} centímetros. A marca final será colocada em 22,7{\displaystyle 22,7} centímetros.
    • Como resultado, você terá segmentos de 8 cm{\displaystyle 8\ {\text{cm}}}, 3,5 cm{\displaystyle 3,5\ {\text{cm}}}, 8 cm{\displaystyle 8\ {\text{cm}}}, 3,2 cm{\displaystyle 3,2\ {\text{cm}}} e 7,7 cm{\displaystyle 7,7\ {\text{cm}}}, respectivamente. Não corte a nenhum deles.
  3. Dobre o papelão. Dobre-o ao longo de cada uma das marcações, e isso tornará o molde básico de papelão em uma armação retangular. Ela armazenará todos os componentes de seu motor elétrico.
  4. Atravesse o eixo pela armação de suporte. Passe um prego através do centro da seção mais larga do papelão, atravessando a todas elas até chegar do outro lado. Tal criará o furo central de seu eixo. Agora, é possível inserir um eixo de metal ou, inclusive, usar o próprio prego como eixo.
    • O eixo metálico não precisa ser de qualquer material específico. Qualquer metal que sirva no furo e chegue ao outro lado da armação pode ser usado. O próprio prego usado ao se fazer o furo é perfeito para isso.

Criando o circuito

  1. Enrole o fio de cobre. Dê várias voltas ao redor da caixa de papelão com fio de cobre esmaltado e revestido (fio magnético #30{\displaystyle \#30}). Enrole 61 m{\displaystyle 61\ {\text{m}}} de fio da forma mais justa e apertada possível, deixando 40{\displaystyle 40} a 45 cm{\displaystyle 45\ {\text{cm}}} sobrando em cada ponta para ligar o multímetro, a lâmpada ou outro dispositivo eletrônico de sua preferência. Quanto mais voltas forem dadas ao redor da armação, mais energia o seu gerador produzirá.
  2. Corte as extremidades do fio. Use uma faca ou um alicate para remover o isolamento de cada uma das extremidades. Tire aproximadamente 2,5 cm{\displaystyle 2,5\ {\text{cm}}} em cada lado, possibilitando conectar o fio a um dispositivo eletrônico.
  3. Ligue os fios a um dispositivo eletrônico. Conecte as duas pontas soltas aos circuitos de um LED vermelho, o #49{\displaystyle \#49} em miniatura, ou a uma minilâmpada incandescente de 1,5 V{\displaystyle 1,5\ {\text{V}}}. Outra opção fazer a ligação com fios de testagem de um voltímetro ou multímetro AC{\displaystyle {\text{AC}}}. Tenha em mente que você estará produzindo uma voltagem baixíssima, e dispositivos maiores (como uma lâmpada convencional) não receberão energia suficiente desse gerador.

Ajustando os ímãs

  1. Cole os ímãs ao eixo. Use cola quente de alta fixação ou cola epóxi para colar quatro ímãs cerâmicos ao eixo. É importante que o posicionamento seja fixo com respeito a ele. Os ímãs serão colados no eixo depois de sua inserção na estrutura de papelão. Espere até a cola secar por diversos minutos (as instruções no rótulo indicarão os tempos exatos para o seu tipo de cola).
    • Para melhores resultados, use ímãs cerâmicos de 1×2×5 cm{\displaystyle 1\times 2\times 5\ {\text{cm}}} (é possível encontrá-los na internet por um preço razoável). Cole-os para que dois deles tenham seus pólos nortes voltados para a serpentina e vice-versa.
  2. Gire o eixo com os dedos. Isso possibilita a você ver se as extremidades dos ímãs batem em algum ponto no interior da armação. É crucial que eles se movimentem livremente, mas o mais rente possível das paredes. Vale reiterar que manter as extremidades dos ímãs o mais perto possível dos fios de cobre aumentará o fator de excitação dos campos magnéticos por eles produzidos.
  3. Gire o eixo tão rapidamente quanto possível. Você pode enrolar uma corda ao redor da ponta do eixo e puxá-la com força para girar os ímãs. Também é possível fazê-lo com os dedos. À medida em que ele completa seus giros, você obterá uma pequena voltagem como resultado (o suficiente para acender uma lâmpada de 1,5 V{\displaystyle 1,5\ {\text{V}}}.
    • Você pode aprimorar a saída energética colocando um cata-vento na ponta do eixo e conectando-o a um ventilador elétrico para girar com maior velocidade. Tenha em mente que isso é útil apenas para demonstrar a operação do gerador, devido à maior eletricidade que será produzida com os giros adicionais.

Materiais Necessários

  • Fio magnético #30{\displaystyle \#30};
  • Quatro ímãs cerâmicos de 1×2×5 cm{\displaystyle 1\times 2\times 5\ {\text{cm}}} de tamanho;
  • Prego ou eixo de maior calibre;
  • Caixa de papelão;
  • Multímetro ou dispositivo elétrico.
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