Os antigos gregos já adivinhavam a presença de uma força invisível que punha em movimento certos objetos. No entanto, o verdadeiro alvorecer deste tema ocorreu apenas durante o período de industrialização do século XIX. Foi então que o famoso cientista Michael Faraday descobriu o fenômeno da indução eletromagnética, que explica a ocorrência de corrente elétrica em um campo magnético quando um condutor nele se move. Hoje convidamos você a testar essa teoria experimentalmente.
A essência do experimento é a fabricação de um conversor eletromecânico baseado em um motor DC, que irá girar ímãs localizados na estrutura do indutor. Como resultado da excitação de campos magnéticos e do aparecimento de fem eletromagnética na saída, obtemos uma corrente elétrica.A experiência também é interessante porque os valores de tensão obtidos serão maiores que os gastos no funcionamento do motor. Mas primeiro as primeiras coisas.
Materiais – Ferramentas
- Motor 3V CC;
- Ímanes quadrados de neodímio 10x8 mm;
- Haste de aço com seção transversal de 2-3 mm;
- Fio de cobre em isolamento envernizado;
- Pedaços de plástico;
- Bateria de 3,7 V;
- Fiação de cobre; termorretrátil;
- Super cola.
As ferramentas que precisamos para trabalhar são: um ferro de soldar com solda, um isqueiro, uma faca e um alicate com alicate. Será necessário um testador para quem deseja medir a tensão de saída do conversor.
Montagem de um conversor de tensão eletromecânico
Fazemos duas pequenas estruturas de estator com uma barra de aço. Use um alicate para dobrar o contorno e cortar o excesso. As pontas das bobinas também devem ser dobradas (foto).
Conectamos as molduras com supercola e colocamos termorretrátil no meio. Aquecemos com um isqueiro e assim obtemos um núcleo de bobina isolado.
Para o enrolamento utilizamos fio de cobre fino com isolamento envernizado. Deve ser enrolado ao redor da área do isolador. Número de voltas – 600.
Ao final do enrolamento, deixamos duas pontas da bobina - a inicial e a final. Removemos o isolamento queimando-o com um isqueiro comum. Este será o estator.
No eixo do motor fixamos um par de guias feitas de pedaços de plástico para ímãs de neodímio com supercola. Colocamos-os em lados opostos do eixo para aumentar a área de contato com os ímãs.
Fixamos ímãs de neodímio ao eixo usando supercola. Observe que eles só podem se conectar se forem de polaridades diferentes. Este será o rotor do nosso conversor.
Cortamos duas tiras de plástico fino no tamanho do motor e da estrutura. Eles podem ser ligeiramente dobrados aquecendo o meio com um isqueiro.
Cole as tiras na carroceria do motor. A seguir, fixamos a carcaça do estator de forma que suas extremidades abertas, sem tocar nos ímãs, fiquem colocadas no centro do rotor.
Nosso microconversor mais simples está pronto. Resta conectar o motor, soldando suas extremidades com contatos, e complementar todo o circuito com uma fonte de alimentação. Uma bateria de lítio normal de 3,7 V de um laptop é adequada como fonte de alimentação.
As medições com um testador mostram uma tensão de saída que é uma ordem de grandeza superior à tensão de entrada, o que significa que este circuito está funcionando perfeitamente.
Conclusão
Para ser justo, é importante notar que os conversores eletromecânicos se tornaram coisa do passado com o advento dos microcircuitos e transistores eletrônicos. Hoje você pode adquirir módulos de reforço de tensão prontos que permitem obter alto desempenho de cerca de 50 V de uma bateria convencional de 3,2 -3,7 V. Eles são silenciosos, compactos e racionais, pois com sua ajuda você pode alimentar dispositivos de 12 e 24 V. como coolers e motores de passo com apenas uma bateria!
