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Como aumentar a força de um eletroímã

Atualizado em 20 março, 2018

Uma das descobertas importantes no campo da física do século 19 foi que a mudança em um campo elétrico produz um campo magnético, e vice-versa. Este fenômeno, conhecido como "indução eletromagnética," torna possível a construção de um eletroímã com um pedaço de metal, um pedaço de fio condutor e uma fonte de eletricidade. Inicialmente, o processo consistem em enrolar o fio em torno de um núcleo de metal e ligá-lo a uma fonte de energia, como uma bateria. O campo magnético no interior da bobina, produzido com a passagem da corrente, magnetiza a barra de metal. É possível aumentar a força de atração de várias maneiras.

Instruções

Eletroímãs são partes essenciais dos motores elétricos (humbak/iStock/Getty Images)
  1. Aumente o número de bobinas para aumentar a força do ímã. De acordo com a lei de Ampere, a intensidade do campo magnético é diretamente proporcional ao número de bobinas; a duplicação do número de bobinas dobra a intensidade do campo.

  2. Aumente a corrente que passa através do fio. A lei de Ampere também nos diz que a intensidade do campo magnético é proporcional à corrente, e é possível aumentar a corrente através do aumento da tensão da fonte de energia. Se estiver utilizando baterias, ligue mais algumas juntando a fiação destas com a fiação principal. Em pilhas ligadas em série, ligue o terminal negativo de uma com o terminal positivo da outra e coloque a carga através de outro conjunto de terminais. A resistência elétrica do fio limita este método de aumentar a intensidade do campo magnético; o fio vai superaquecer se você aumentar demais a tensão.

  3. Para o núcleo, use ferro macio. O ferro é um material magnético, e amplifica o campo produzido pelo eletroímã. Se tiver que usar um item de aço, como um prego ou parafuso, evite usar aço temperado ou inoxidável. Nenhum desses materiais é magnético.

  4. Dobre o núcleo em forma de C. Reduzir a distância entre os polos do eletroímã reduz a distância que as linhas de força magnéticas têm de se deslocar através do ar para completar o circuito magnético. O ar tem uma alta relutância para o fluxo de energia magnética (relutância é análoga à resistência elétrica), enquanto o metal tem baixa relutância. Quanto mais próximos ficarem os polos do ímã, mais forte o campo será.

Dicas

  • O aumento da área da seção transversal do fio reduz a resistência e permite que aumente a tensão para fortalecer o campo magnético, mas não pode enrolar tantas bobinas em torno do núcleo, se você usar um fio mais grosso.
  • A condutância dos elementos do fio. Se fizer a bobina de fio de aço, o campo magnético não será tão forte como ele será, se usar o fio de cobre.
  • O espaçamento entre as voltas individuais da bobina não tem qualquer efeito sobre a força do campo magnético.

Aviso

  • Quando a bobina torna-se eletricamente carregada, você pode levar um choque se tocá-lo. Caso deseje posicionar o ímã para cima, não se esqueça de usar luvas feitas de um isolante elétrico, como a borracha.

O que você precisa

  • Fio condutor
  • Núcleo de metal
  • Baterias
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