ATPS Eletricidade Aplicada

“Mago da Física – Freio Eletromagnético – Lei de Faraday e Lenz”

Com a utilização de materiais simples, como tubo de cobre, tubo de acrílico, esfera de aço comum e esfera de imã, pôde-se compreender de forma fácil e clara o funcionamento das Leis de Indução de Faraday e Lenz.

O apresentador mostrou as duas esferas passando pelo tubo de acrílico, que tiveram uma queda rápida e sem interrupção. Em seguida, o experimento foi feito com o tubo de cobre, que também não é magnético (não atrai e nem é atraído pelo imã); neste, a esfera de aço comum passou normalmente, assim como no tubo de acrílico. Já com a esfera de imã o tempo de queda foi muito maior.

Para entender esse efeito, o vídeo mostrou o experimento visto de cima dos tubos, e pode-se perceber que no tubo de cobre, o imã saiu numa velocidade constante atuando com uma força peso, e que essa para existir, trabalhou com outra força de mesma intensidade puxando-a para cima. Tudo isso ocorreu porque, quando o imã foi lançado, o tubo de cobre criou um campo magnético variável que fez com que cada anel do tubo se comportasse como uma bobina. O imã por sua vez, gerou uma força eletromotriz induzida de acordo com a Lei de Faraday.

A força gerada pelo imã provocou uma corrente elétrica no circuito fechado, obedecendo à lei de Lenz, que gerou um campo eletromagnético contrapondo-se a força que a originou, criando uma força magnética que a empurrou para cima.

Sendo assim, a força peso puxou o imã para baixo e a força magnética para cima, gerando uma resultante igual à zero, fazendo com que a velocidade do imã fosse constante.

Valores comerciais comuns para indutores:

1.0H 1.1H 1.2H

1.3H 1.5H 1.6H

1.8H 2.0H 2.2H

2.4H 2.7H 3.0H

3.3H 3.6H 3.9H

4.3H 4.7H 5.1H

5.6H 6.2H 6.8H

7.5H 8.2H 9.1H

Para obter os demais valores, basta multiplicar por 10-³, 10-6

Relatório 1: Indutores

Nesta etapa conhecemos os princípios das Leis de Faraday e Lenz, além de compreender o funcionamento dos indutores.

No que diz respeito às Leis de Induções, utilizando um imã, aprendemos que correntes variáveis em um circuito geram corrente em um circuito próximo, e que a variação do fluxo magnético gera um campo elétrico associado a uma voltagem que, na presença de cargas, gera uma corrente induzida.

Ao pesquisar mais a fundo os detalhes sobre indutores, conhecemos também sua simbologia:

Os tipos usualmente encontrados:

-fixos

-variáveis

Alguns parâmetros relevantes:

-indutância em Henry [H]

-corrente máxima [A]

-tolerância [variação º6]

-tipo construtivo

-tensão máxima para Aplic. HV [V]

Os indutores são geralmente construídos como uma bobina de material condutor, como o fio de cobre com um núcleo de material ferromagnético, o qual aumenta a indutância concentrando as linhas de força do campo magnético que fluem pelo interior das espiras.

Especificações:

O indutor é especificado seguindo os seguintes parâmetros:

- indutância

- corrente elétrica

- ondulação de corrente

- temperatura ambiente

2º Passo_

Relatório 2 – Capacitores

Após lermos o artigo: “Resistores e Capacitores utilizando lápis, papel e plástico”, de Salami e Rocha Filho, demos início ao desenvolvimento de nossos próprios capacitores.

Para o trabalho, utilizamos:

-Lápis 6B (marca Faber Castell);

-Cartolina branca (comum - encontrada em papelarias);

-Garrafa plástica Pet;

-Lixa d´água nº 220 (marca Norton);

-Pedaços de cabos elétricos, finos e flexíveis;

-Fita adesiva Durex (marca 3M);

-Alicate Multímetro e Amperímetro com função Capacímetro (marca Amprobe);

-Tesoura;

O trabalho foi iniciado a partir de pequenos quadrados com medida de 4cm² e margem de 2cm, desenhados na cartolina e pintados uniformemente com lápis 6B. Essa margem é necessária para que não haja o contato direto com os dedos ou outros condutores que possam afetar os valores de capacitância.

Esses quadrados foram o que chamamos de capacitores, e então, começamos a medir as capacitâncias obtidas em diversas situações, como:

- as duas faces grafitadas

- faces grafitadas sobrepostas

- faces grafitadas lado a lado

Encontramos as seguintes capacitâncias:

Capacitor 1- duas faces grafitadas 2- faces sobrepostas 3- faces lado a lado

C (nF) 00,83 nF 00,17 nF 00,13 nF

Após os testes com os capacitores em pequenas placas quadradas, fizemos o teste com uma placa plano paralela, onde a cartolina foi recortada e pintada em forma retangular. Em uma extremidade na parte da frente, com a ajuda do Durex, colamos um pedaço de cabo elétrico e na outra ponta na parte de trás também, usando-os como eletrodos. Em seguida enrolamos o capacitor para medir sua capacitância e encontramos o seguinte resultado:

Capacitor de placa plano paralela – cartolina:

Enrolado C (nF) 05,88

Estendido C