MOTOR MAGNÉTICO

Tales de Mileto é a primeira referência do magnetismo. O nome de magnetismo resultou do nome de Magnésia, região da Grécia, onde segundo Tales de Mileto (séc. VI a.C) , os habitantes conheciam um mineral, que hoje sabemos tratar-se do tetróxido de triferro, que possuía a propriedade de atrair objetos ferrosos ou do mesmo mineral. Passado o tempo, os gregos não se interessavam pelos fenômenos magnéticos, tanto que o primeiro relato de uma repulsão magnética data de quatrocentos anos depois da descoberta da atração. Por muito tempo o magnetismo permaneceu estacionado, até que Oersted descobriu a interação entre os fenômenos elétricos e os magnéticos, dando início ao Eletromagnetismo. No período entre 1820 e 1860 Maxwell estabeleceu as leis que sintetizam os fenômenos elétricos e magnéticos, quando esta ciência teve seu desenvolvimento máximo. Praticamente todas as aplicações práticas verificadas a partir do século ΧΙΧ são baseadas nas teorias desenvolvidas naqueles quarenta anos por Faraday, Ampère, Laplace e dentre outros. (Marangoni, XXXX)

Hoje, a utilização de imãs em aplicações industriais e mecânicas é bastante comum. Imãs são a força motriz fundamental para todos os motores e geradores elétricos, utilizados em eletrodomésticos e motores a combustão interna.

           Nessa pesquisa, o interesse recai sobre a aplicação dos imãs na geração de energia mecânica. Para entender o funcionamento de um motor magnético, é necessário conhecer alguns conceitos sobre imãs. Aproximando-se dois imãs entre si, pode-se obter atração ou repulsão, dependendo dos pólos que ficam próximos. Os pólos de um imã são chamados Norte e Sul, onde os pólos de mesmo nome se repelem e pólos de nomes contrários se atraem. Os pólos são as regiões dos imãs onde as ações magnéticas são mais intensas, nas regiões intermediárias as ações são mais fracas. E por mais que se divida um imã em partes, cada uma continuará com dois pólos magnéticos. Na zona de fratura criam-se dois pólos de nomes contrários, isto se chama indivisibilidade dos pólos, como mostra a figura 1.

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Figura 1: Indivisibilidade dos pólos. Fonte: XXX

          Considere uma linha orientada de tal maneira que, em cada ponto, o campo de indução magnética tenha a direção tangente a ela e o mesmo sentido em que foi orientada. Essa linha, chamada linha de indução, constitui o meio mais prático de representar o campo magnético existente em uma região do espaço. Experimentalmente, as linhas de indução podem ser obtidas com o auxílio de limalha de ferro. Dispondo a limalha de ferro sobre um cartão superposto ao imã, esta se acomoda ao longo das linhas de indução (Figura 2). E esse conjunto de linhas de força é chamado de espectro magnético.

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Figura 2: Linhas de indução. Fonte: LOPES, 2007.

Sobre essas linhas de força pode-se afirmar, segundo Fulano (XXXX):

• São fechadas;
• Saem do pólo N e entram no pólo S do imã, fechando-se pelo seu interior;
• Saem e entram perpendicularmente aos pólos magnéticos;
• Não se cruzam, isto é, em cada ponto do campo magnético só passa uma linha de força;
• Não há isoladores magnéticos para as linhas de força.

Essas características estão representadas na Figura 3.

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Figura 3: Características das linhas de força. Fonte: XXXXXXX

Existem imãs naturais e artificiais, a magnetita é o imã que se encontra na natureza, é o imã natural. Mas, pode-se fazer com que os corpos que normalmente não são imãs se tornem imãs, os imãs obtidos desse modo são chamados imãs artificiais.    Imantação é o processo pelo qual um corpo neutro se torna imantado. Teoricamente, qualquer corpo pode se tornar um imã, mas a maioria dos corpos oferece uma resistência muito grande à imantação. Os corpos que se imantam com grande facilidade são o ferro e certas ligas de ferro, usadas na fabricação de imãs permanentes. Uma dessas ligas é o Alnico, composta de ferro, alumínio, níquel, cobre e cobalto. Segundo Fulano (11111) os principais processos de imantação são: por indução magnética, por atrito, e por corrente elétrica.

          Tendo os conceitos básicos sobre imãs e magnetismo, pode-se pensar no funcionamento de um motor magnético, que na teoria apresenta um conceito bem simples, mas na prática não se pode dizer a mesma coisa, tendo em vista alguns trabalhos que serão citados. Na teoria pode-se dizer que o motor funciona por repulsão entre os imãs, onde os imãs serão posicionados em angulações que possibilitem um movimento rotativo. Para que isso aconteça, imãs teriam que ser fixados em um rotor (peça geralmente na forma circular onde os imãs são fixados, e que rotaciona) e outros em um estator (peça que não se movimenta e impulsiona o rotor), onde teriam que ter um posicionamento adequado para gerar um torque e se manter em movimento. Mas na prática, tendo alguns trabalhos como apoio, pode-se notar que além da dificuldade de encontrar a posição (angulação) entre os imãs, encontrou-se problemas de interferência magnética.

          O trabalho de Lopes (2007) desenvolvido no Laboratório do Departamento de Engenharia Mecânica da UNICAMP apresenta um experimento de um motor magnético do tipo PERENDEV (PERENDEV POWER HOLDING AG é uma empresa localizada na Alemanha que fabrica equipamentos de ampla gama de soluções de energia alternativa), onde os imãs são arranjados no perímetro do rotor com um espaçamento angular de 20°, dispostos com a mesma polaridade, em um ângulo de 27° em relação ao raio do rotor. (Segundo PERENDEV este ângulo poderia ser entre 20° e 40°).  A figura 4 mostra a disposição entre os imãs.