Este projeto tem uma finalidade educacional muito evidente sendo, por esse motivo, abordado em diversas versões em artigos do site do autor e mesmo em livros, Sugerimos consultar a seção Mini Projetos no site do autor.
Um brinquedo bastante interessante aproveitando o campo magnético criado pela circulação de uma corrente através de uma bobina.
Trata-se de um projeto didático e recreativo bastante interessante que
pode lançar um projétil (um grão de feijão ou uma pedrinha a uma boa distância quando estabelecemos a corrente numa bobina, alimentada por meio de pilhas comuns.
Com isso, dando a aparência de um canhão de verdade, em miniatura podemos brincar de "quem acerta mais inimigos” que serão soldadinhos de papelão ou madeira que serão colocados a certa distância. Os soldados poderão ser de cores diferentes, valendo pontos diferentes, tendo cada atirador o direito a três tiros.
Com a construção de duas unidades, um combate simulado pode ser feito, vencendo quem derrubar primeiro todos os soldados inimigos.
COMO FUNCIONA
Quando uma corrente elétrica percorre um condutor em sua volta, cria um campo magnético, cuja intensidade depende de diversos fatores. Já tivemos oportunidade de abordar este efeito ao descrevermos montagem do eletroímã, nesta mesma série.
Se o fio condutor for enrolado em forma de bobina, o campo magnético pode ser intensificado, sendo reforçado na proporção direta do número de espiras da bobina.
Ao ser percorrido por uma corrente, este condutor enrolado em forma de bobina, pode atrair com certa violência um êmbolo de material ferroso.
Assim, construiremos nosso canhão, enrolando uma bobina (solenóide) cujo núcleo móvel é atraído violentamente para seu interior quando a corrente é estabelecida, e nesse movimento lançará o projétil à distância.
Naturalmente, o alcance do canhão dependerá da força da bobina e do peso da bala. Assim, enrolando-se espiras (voltas) suficientes para a criação de um campo magnético algo intenso, e utilizando-se uma fonte de alimentação que
possa fornecer uma corrente considerável, podemos fazer com que um grão de feijão ou uma bobina de papelão seja lançada a uma distância de alguns metros (figura 1).
Todo o material é de fácil obtenção, na sua maioria construídos pelo próprio montador. Assim, a bobina é enrola da num pequeno carretel de papelão sendo apoiada numa base de madeira, enquanto que o êmbolo, ou seja, o núcleo
da bobina consiste num parafuso comum, conforme instruções dadas em seguida.
O fio esmaltado usado na bobina pode ser obtido de um velho transformador que esteja inutilizado por ter suas bobinas interrompidas ou, ainda adquirido em casas de enrolamentos de motores.
Para a obtenção da corrente intensa necessária à força que impele a bala, a bateria deve ser formada por pelo menos 4 pilhas grandes ligadas em série, ou se for usada uma fonte fixa, deve fornecer pelo menos 1,5 A.
MONTAGEM
Comece a montagem por preparar o carretel onde será enrolado o fio esmaltado que formará a bobina. Os furos para a passagem dos fios terminais devem ser feitos com um alfinete, por exemplo, ou uma broca fina, e o tubo de papelão, onde correrá o êmbolo, deve ser fixado com cola.
Em seguida, enrole a bobina que deve ter de 1.000 a 2.000 voltas de fio esmaltado cujo diâmetro deve ser relativamente fino, (fio 28 ou 30 AWG). Quanto maior for o número de espiras mais intenso será o campo, e ainda maior deve ser à tensão de alimentação.
O êmbolo consiste num parafuso de 3 cm de comprimento que deve ter um diâmetro tal que possa deslizar livremente no interior do tubo. Devemos em seguida preparar o "L" que impedirá que o parafuso caia quando o canhão estiver inclinado na posição de disparo. Essa inclinação permite que o êmbolo volte a posição de disparo após cada tiro.
As rodas de madeira, borracha ou papelão são colocadas de modo a tornar a miniatura mais semelhante possível a um canhão verdadeiro. Para a conexão dos fios da bobina, não se esqueça de raspar o esmalte que recobre suas pontas. O canhão é carregado e recarregado pela boca.
Na figura 2 temos detalhes da montagem e o circuito equivalente.
SUGESTÃO
O leitor habilidoso poderá fazer um sistema de recarga automática, que permita que uma nova bala seja colocada automaticamente no canhão após cada disparo.
B1 - Bateria de 6 Volts - 4 pilhas grandes em série (ou fonte de pelo menos 1 A)
S1 - Interruptor de pressão (botão de campainha)
1 suporte para as pilhas
L1 - Bobina do canhão (ver texto)
2 metros de cabinho
50 a 100 metros de fio esmaltado 28 ou 30 AWG
1 parafuso de 3 cm com diâmetro de acordo com a bobina
1 carretel de papelão para a bobina de 2,5 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro.
1 base de madeira para o conjunto
2 rodas e 1 eixo para fixação do canhão
Projéteis que podem ser bolinhas de papel, grãos feijão ou bolinhas de isopor com dimensões compatíveis com o tubo do canhão
