Compreender o princípio de funcionamento de motores e geradores, identificar em aparelhos elétricos no cotidiano motores e geradores.

Uma aula de 50 minutos

Eletromagnetismo, imas, corrente elétrica, diferença de potencial.

Motivação/introdução

      Motores e geradores tem funcionamento similar, estudá-los é interessante para compreender o fenômeno do eletromagnetismo usando situações reais, como a geração de energia elétrica de uma usina hidroelétrica, o funcionamento de motores pequenos como o deu um carrinho de brinquedo elétrico, até motores pesados como de maquina de grande porte.

Na Sala de aula (20 min)

      Nesta aula trabalharemos com geradores e motores, o funcionamento de ambos está baseado no fenômeno da indução eletromagnética, ou Lei de Faraday. Ela diz que a corrente elétrica induzida num circuito elétrico fechado, é proporcional a variação do fluxo magnético induzido no circuito. Uma experiência que comprova esse fato é aproximar um imã de uma espira de fio metálico, conectado a um galvanômetro, o instrumento vai acusar a passagem de uma corrente elétrica induzida na espira. Para que a corrente seja induzida, não basta apenas a presença do campo magnético, mas é necessária que esse campo magnético varie, uma forma que conseguir isso é movimentar o imã próximo a espira de fio.

 

      Esse é o principio de funcionamento dos geradores de eletricidade, no caso de uma usina hidrelétrica, um rotor, com material ferromagnético e imãs no seu interior, gira com a força da queda da água, e induz corrente elétrica através da variação do fluxo magnético.

      O fluxo magnético é dado pelo produto da intensidade do campo magnético pela unidade de área. Ou seja:

Fm = B . A

      Podemos variar o fluxo magnético, variando a intensidade do campo magnético, ou modificando a área atravessada pelo fluxo magnético.
Os motores elétricos são compostos basicamente por duas partes, uma móvel e uma fixa.

&n bsp;     Nos motores de corrente contínua, a parte fixa é formada por imas, e a parte móvel por um conjunto de bobinas, quando a corrente elétrica atravessa a bobina, o campo magnético gerado nos fios se opõe ou é atraído, dependendo da posição da bobina, ao campo magnético do imã, movimentando o rotor.

Atividade no laboratório de informática.(30 min)

No laboratório de informática, vamos utilizar um objeto de aprendizagem disponível no Portal do Professor chamado “Laboratório de eletromagnetismo” podemos visualizar o funcionamento de um gerador e interagir com o seu funcionamento.

 

 

 

      Na aba Generator, encontramos um modelo simplificado de um gerador de energia elétrica, nele podemos visualizar uma bobina conectada a uma lâmpada incandescente, uma torneira faz o papel da queda d´agua na usina hidrelétrica, a água movimenta um ima que faz variar o fluxo magnético próximo a área da bobina, induzindo corrente elétrica na bobina. É possível trocar a lâmpada na simulação por um voltímetro. Também podemos modificar a área da bobina, aumentando a quantidade de fluxo magnético induzido.

Formulário de Avaliação

 

 

 

Nome	Tipo
Laboratório de eletromagnetismo	Animação/simulação

http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/gerador/ http://www.feiradeciencias.com.br/sala19/texto87.asp

A avaliação será realizada pele processo de Rubrica, e será auto avaliativa para o aluno, preenchendo o formulário que se encontra no fim do texto da aula, critério utilizado é o conhecimento adquirido após explorar as simulações.