ANO 6 Edição 83 - Agosto 2019 INÍCIO contactos

Marinho Lopes


Como fazer um motor homopolar!    

 

Desafio para as férias: fazer um motor (homopolar)!

 

Quando olha para um motor, talvez pense que o que lá está é algo extremamente complexo e que só algumas mentes brilhantes o conseguem compreender. Normalmente, a complexidade está na engenharia necessária para melhorar a performance, pois o princípio não é assim tão complicado.

 

Para exemplificar a simplicidade a que algumas invenções podem ser reduzidas, vou mostrar como fazer um “mini” motor eléctrico (homopolar). Para tal é necessário o seguinte material:

*    Uma pilha (por exemplo AA, do comando da televisão);

*    Um parafuso de, por exemplo, 4 cm de comprimento;

*    Uma garrafa pequena de plástico vazia;

Um, ou dois ímanes, de preferência circulares, com uma espessura de meio centímetro, mais ou menos, com um raio menor que o raio da tampa da garrafa (irão compreender porquê); e

*    Um pedaço de fio de cobre de uns 10 centímetros.

 

A montagem do motor deverá ser feita do seguinte modo:

*    Desenrosquem a tampa e depois coloquem um íman no interior da tampa e o outro por cima, de tal modo que a atracção dos mesmos os faça ficar “colados” à tampa. Depois voltem a enroscar a tampa. Se só tiverem um íman, colem-no na parte externa da tampa;

*    Coloquem o parafuso sobre o íman exterior, com a cabeça virada para o íman, de modo a segurar-se (fica magnetizado);

*    Conectem uma ponta do fio ao lado “mais” da pilha (fiquem a segurar com o dedo, ou colem com fita-cola);

*    Agarrem a pilha com uma mão e com a outra agarrem no sistema “garrafa+íman+parafuso”, e toquem com a ponta do parafuso no lado “menos” da pilha. A magnetização deverá ser suficiente para que possam agarrar o sistema simplesmente pela pilha;

*    Por fim, toquem com a ponta solta do fio no íman.

 

O resultado esperado será que o parafuso, íman(es) e garrafa comecem a rodar. Eis a transformação de energia eléctrica em trabalho mecânico, que se deve ao facto de haver um campo magnético (gerado pelo íman) que é perpendicular à corrente que passa no fio, o que gera uma força perpendicular a esse plano, fazendo com que o sistema rode (Lei de Lorentz).

 

Para os mais interessados, a Lei de Lorentz é dada pela seguinte equação: 

 

 

Em que F é a Força, q a carga eléctrica, E o campo eléctrico, v a velocidade dos electrões (da corrente eléctrica) e B o campo magnético. Assim, é o segundo termo da equação o responsável pelo que foi antes explicado: a força produzida é perpendicular ao plano que a velocidade dos electrões, ou seja, a corrente, faz com o campo magnético, devido à existência do produto externo na equação (isto é, produto vectorial, do qual já falei no meu artigo sobre o pêndulo de Foucault na edição 72 da InComundidade).

 

 

Neste vídeo ilustrativo fazem algo semelhante ao que expliquei, mas com a pilha ao contrário e sem a garrafa.

 

O sistema poderá ser alterado, dependendo do objectivo. Aqui o objectivo foi apenas colocar a garrafa a rodar, para se observar o efeito. Poderão experimentar a usar o mesmo “conceito” para modelos diferentes.

 

 

Marinho Lopes é Doutor em Física pela Universidade de Aveiro.

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Revista InComunidade, Edição de Agosto de 2019


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MARC CHAGALL, 'Aleko and Zemphira by moonlight: study for backdrop for scene 1 of the Ballet «Aleko»', 1942


Paginação:

Nuno Baptista


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