Concluindo...

"Desde o nosso primeiro teste, não realizamos grandes modificações, senão, a troca e enrolamento de mais fio de cobre, o que acarretou num aumento pouco expressivo de içamento de clipes (20 peças). A média de peças içadas é de 80 itens."

Dos Conteúdos Físicos...

Campo Magnético: O campo magnético é gerado pelo fio de cobre, que conduz a força que gerará o movimento dos elétrons (assim, um campo magnético);

Indução Eletromagnética: As espiras em movimento variam o fluxo magnético de indução. Portanto, ao colocarmos um condutor no campo magnético, este cercará a primeira corrente  que gerará a segunda corrente, e assim sucessivamente;

Força de Interação: Conforme aproximamos os clipes, diminuímos a distância e por sua vez aumentamos a intensidade da força;

Campo Elétrico: Conforme aproximarmos da chapa (envolvido pelo fio de cobre) , os clipes são atraídos pelo fio;

Carga de Prova: O fio se “conecta” com a energia obtida pela pilha fazendo com que a energia passe pelo chapa, atraindo os clipes.

Montagem...

"Para alimentar o eletroímã utilizamos a corrente contínua obtida a partir de pilha pequena ou grande. Poderíamos, também, utilizar uma fonte de alimentação de 1,5V. O aspecto real da montagem pode ser observado na imagem ao lado.


Para seleção do fio de cobre esmaltado, utilizamos uma receita bem simples (aprendi com um amigo eletricista: enrolando o fio num lápis, de modo que as espiras fiquem juntas, lado a lado. Contando quantas espiras existem em 1cm de enrolamento. Se tal número estiver entre 28 e 35 voltas, o fio pode ser usado.

O material listado a seguir configura o que fora utilizado na construção do guindaste. Seguem-se: 

- 1 Tábua de dimensões 900x400x40mm (para construção da base);

- 2 Barras de Tubo Quadrado de lados 45x45mm:

          * uma de 700mm de comprimento (utilizada como torre),

          * outra de 400mm de comprimento (utilizada como braço de sustentação);

- 4 Parafusos Allen M8x60mm (com porcas e arruelas lisas);

- 3 Roldanas;

- 6 Grampos;

- 2m de Corda de Nylon (tipo, corda de varal);

- Tinta preta (para pintura da estrutura).

A seguir, listamos o material utilizado para construção do componente eletroímã:

-  Fio de Cobre Esmaltado;

- Chapa de Aço Carbono de 70x140x2,65mm;

- Pilha Alkalina Recarregável de 1,5V."


E o resultado...

E a Teoria Continua...

"A força de atração de um eletroímã depende de vários fatores, entre os quais citamos: a intensidade da corrente, o número de espiras das bobinas, o comprimento do material do núcleo e a seção do mesmo.


Dois fatores básicos: corrente e número de espiras têm limitações.


Corrente intensa gera calor (Efeito Joule) e a bobina tende a "queimar". Por outro lado, se tivermos espiras demais, o fio tornou-se longo, criando resistência, influindo na corrente, reduzindo-a.
Então, para um projeto bem feito, deve-se considerar valores adequados para corrente e número de voltas."

Resumindo Teoria...

"Uma corrente elétrica percorrendo um condutor gera, à sua volta, campo magnético. Este campo foi evidenciado por Oerstedt, na Dinamarca, em 1820.

Para um condutor simples, o campo magnético é deveras fraco, atuando de maneira sensível a partir de algumas pilhas. No entPara um condutor simples, o campo magnético é deveras fraco, atuando de maneira sensível a partir de algumas pilhas. No entanto, para se obter um campo magnético mais intenso, faz-se necessário enrolar o condutor (fio) de modo a formar uma pequena bobina, atraindo para seu interior objetos ferrosos. Notadamente, um objeto de metal ferroso colocado no interior desta bobina (núcleo) concentrará as linhas de força do campo magnético tornando o conjunto, um ímã. TEMPORARIAMENTE. Dizemos temporariamente porque o magnetismo só existirá nesse núcleo enquanto circular corrente elétrica. Desligada a corrente, cessará a atração do conjunto sobre os objetos magnéticos. Estudando, tivemos a oportunidade de observar a possibilidade de construir ímãs que só atraiam objetos sob ação de corrente elétrica, diferentemente dos ímãs permanentes."

Sobre o Nome...

"Efeito Joule (Lei de Joule) é uma lei Física que expressa a relação entre calor gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor em determinado tempo. Seu nome é devido a James Prescott Joule (1818-1889) que estudou tal fenômeno em 1840."

Sobre o Grupo...

Formou-se esse grupo de estudos com o intuito de pesquisar, discutir e produzir conhecimentos a respeito o eletromagnetismo a partir da corrente elétrica gerada por simples pilhas. Com o andamento do projeto, estudamos o modo como uma corrente elétrica cria um campo magnético e como este campo pode ser utilizado, de um modo pueril, para içar pequenos objetos de metal. Com o projeto, teremos oportunidade de analisar alguns parâmetros interessantes, como o material do núcleo, suas dimensões, o número de espiras, intensidade da corrente, alguns cálculos de intensidade do campo e indução magnética. 


O projeto que adiante descreveremos se caracteriza pela sua simplicidade.




Compõem o grupo os seguintes alunos:


- Alexandre dos Santos (RA 2107184109)
- Diego Ferraz Motta de Sant'Anna (RA 2107181125)
- Emil Davidson Antunes (RA 2189256517)
- Maurílio Luiz de França (RA 5138266421)
- Paulo J. S. de Oliveira (RA 2136023123)