Descrevemos uma montagem muito simples, feita com material de sucata, que permite demonstrar os efeitos dos campos magnéticos gerados por correntes elétricas. Dois eletroímãs poderão atrair-se ou repelir-se conforme o sentido de circulação da corrente.
Trata-se, sem dúvida, de uma boa montagem para demonstrações em aulas ou feiras de ciências: dois eletroímãs são pendurados num arco de arame ou outro material. Em seguida, fazemos circular correntes pelos eletroímãs.
Se as correntes forem tais que os campos magnéticos tenham polaridades opostas, os imãs vão se aproximar pela atração. Por outro lado, se os campos magnéticos tiverem polaridades iguais, ocorre uma repulsão, que leva os eletroímãs à repulsão.
Uma chave comum permite reverter a corrente de um dos eletroímãs de modo a se trocar atração por repulsão e vice-versa.
Todo o material usado na montagem pode ser conseguido com muita facilidade, inclusive retirado de velhos aparelhos.
COMO FUNCIONA
Um fio enrolado em forma de bobina em torno de Um material ferroso, como um prego, ao ser percorrido por uma corrente elétrica estabelece um campo magnético. A polaridade do campo depende do sentido da corrente, conforme mostra a figura 1.
Sabemos dos princípios básicos do eletromagnetismo e do magnetismo que polos de mesmo nome se repelem, enquanto polos de nomes diferentes se atraem. (figura 2)
Montamos então dois eletroímãs de tal modo que possamos fazer com que se defrontem polos de mesmo nome ou polos diferentes, bastando para isso inverter a corrente de um deles.
A alimentação do circuito é feita com pilhas comuns que permitem que se consiga uma boa força de atração ou repulsão, e a reversão ou inversão da corrente é feita por uma chavinha de tipo bastante comum.
MONTAGEM
Na figura 3 temos o aspecto do aparelho, já que não precisamos neste caso de um diagrama.
Os pregos possuem de 50 a 200 voltas de fio esmaltado fino enroladas, formando assim os eletroímãs. Estes pregos são pendurados na posição indicada pelos próprios fios. Prendemos com fita isolante na armação de arame rígido ou mesmo fio rígido encapado.
Tudo isso é apoiado numa base de madeira. As dimensões não são críticas.
Uma pilha grande consiste na fonte de alimentação, tendo o fio soldado após raspagem. O interruptor de pressão é do tipo "botão de campainha" e a chave é do tipo reversível ou de 2 polos x 2 posições. Observe que nesta chave os fios esmaltados que são soldados devem ter suas pontas raspadas.
A EXPERIENCIA
A separação entre os eletroímãs E1 e E2 deve ser da ordem de 0,5 cm. Pressionando por um momento o interruptor de pressão deve haver uma repulsão ou atração dos pregos. No caso da atração, eles vão “grudar” um no outro, indicando claramente que se tratam de polos opostos que estão em contato.
Para inverter a corrente acione a chave reversível. Mudando de posição, se havia atração, passa a haver repulsão e vice-versa.
Não deixe o botão pressionado mais do que alguns segundos por dois motivos: para não aquecer os enrolamentos do imã e para não gastar rapidamente sua pilha.
Na demonstração em uma feira ou aula, explique que polos de mesmo nome se repelem e de nomes opostos se atraem e de que modo funcionam os eletroímãs.
LISTA DE MATERIAL
2 pregos
10 metros de fio esmaltado
1 pilha média ou grande
1 interruptor de pressão
1 chave de 2 polos x 2 posições
1 metro de fio comum
1 arame rígido de 60 cm
1 base de madeira de 15 x 25 cm
Diversos: solda, fita isolante ou adesiva etc.
