Como fazer um motor homopolar!

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

  • Uma pilha (por exemplo AA, daquelas “normais” de meter numa máquina fotográfica, por exemplo) e que de preferência tenha do lado “menos” um relevo para dentro (muitas têm esse relevo);
  • Um parafuso de, por exemplo, 4 cm de comprimento;
  • Uma garrafa de água de plástico das pequenas, 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, ainda, 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 agarrados à tampa. Depois voltem a enroscar a tampa. Se só tiverem um, colem-no na parte da tampa que fica virada para o exterior;
  • 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 quem sabe um pouco de matemática a lei de Lorentz é dada por:

\vec{F}=q(\vec{E}+\vec{v}\times\vec{B})

Em que F é a Força, q a carga, E o campo eléctrico, v a velocidade dos electrões e B o campo magnético. Assim, é o segundo termo 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.

Neste vídeo usam a pilha ao contrário, e sem a garrafa, mas o princípio é exactamente o mesmo.

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

Marinho Lopes

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9 thoughts on “Como fazer um motor homopolar!

    • Eu já fiz e não tive problemas. Experimenta primeiro sem a garrafa e verifica se cada “componente” está a “funcionar” correctamente: pilha com carga, parafuso condutor, etc..

  1. Com fio jacaré:

    Com fio de cobre ligado ao fio jacaré:

    Os fios e a pilha funcionam quando usados num circuito com uma lâmpada, por isso, não deverá ser por aí.

    O que achas?

    • O problema está provavelmente no facto do fio passar algo longe do íman. É necessário que haja uma corrente perpendicular às linhas de campo magnético criadas pelo íman. (Poderás tentar criar uma montagem um pouco mais semelhante àquela do vídeo.)

      • Como ponho o fio mais próximo do íman? Já está mesmo ao lado dele. E o fio está perpendicular às linhas de campo acho eu.

  2. Pensei um pouco melhor, e creio que o problema está no facto de teres uma corrente a passar num sentido e outra a passar no sentido oposto muito juntas (pelo que um efeito pode contrariar o outro). Afasta a ligação do jacaré para a perpendicular (coloca o jacaré na horizontal). Também não sei se a ponta do parafuso não estará a encontrar algum tipo de resistência (mecânica) para rodar naquele terminal da pilha, já que este tem umas saliências.

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