Como aumentar a força de um eletroímã
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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.
Step 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.
Step 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.
Step 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.
Step 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.
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Referências
Recursos
Dica
- 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.
Advertência
- 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.
Sobre o Autor
Chris Deziel has a bachelor's degree in physics and a master's degree in humanities. Besides having an abiding interest in popular science, Deziel has been active in the building and home design trades since 1975. As a landscape builder, he helped establish two gardening companies.
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