Os gregos antigos adivinharam a presença de uma força invisível que coloca certos objetos em movimento. No entanto, o verdadeiro alvorecer deste tópico cai apenas no período de industrialização do século XIX. Foi então que o famoso cientista Michael Faraday descobriu o fenômeno da indução eletromagnética, que explica a ocorrência de corrente elétrica em um campo magnético durante o movimento de um condutor nele. Hoje, sugerimos que você teste essa teoria por experiência.
A essência do experimento é a fabricação de um conversor eletromecânico baseado em um motor de corrente contínua que gire os ímãs na estrutura do indutor. Como resultado da excitação dos campos magnéticos e do aparecimento de CEM eletromagnético na saída, obtemos uma corrente elétrica. A experiência também é interessante, pois os valores de tensão obtidos serão maiores do que os gastos na operação do motor. Mas as primeiras coisas primeiro.
Materiais - Ferramentas
- Motor CC a 3 V;
- Ímanes de neodímio quadrados 10x8 mm;
- Haste de aço com uma seção de 2-3 mm;
- Fio de cobre em isolamento envernizado;
- Pedaços de plástico;
- Bateria de 3,7 V;
- Fiação de cobre, termorretrátil;
- Supercola.
Das ferramentas para o trabalho que precisaremos: um ferro de soldar com solda, um isqueiro, uma faca, um alicate com um alicate. Um testador é necessário para quem deseja medir a tensão de saída no conversor.
Montamos um conversor eletromecânico de tensão
A partir da barra de aço, fazemos dois pequenos quadros do estator. Dobramos o contorno com um alicate, cortamos o excesso. As extremidades das bobinas também devem ser dobradas (foto).
Conectamos os quadros à supercola e colocamos o termorretrátil no meio. Aquecemos com um isqueiro e, dessa forma, obtemos um núcleo isolado da bobina.
Para enrolar, usamos um fio de cobre fino em isolamento envernizado. Deve ser enrolado em torno da área do isolador. O número de turnos é 600.
Após a conclusão do enrolamento, deixamos as duas extremidades da bobina - a inicial e a final. Removemos o isolamento queimando-o com um isqueiro comum. Será um estator.
Colocamos no eixo do motor um par de guias feitos de peças plásticas para ímãs de neodímio na supercola. Nós os colocamos em lados opostos do eixo para aumentar a área de contato com os ímãs.
Fixamos ímãs de neodímio no eixo da supercola. Observe que eles podem se conectar apenas sob a condição de polaridade diferente. Este será o rotor do nosso conversor.
Cortamos duas tiras de plástico fino no tamanho do motor e da estrutura. Eles podem ser levemente dobrados, aquecendo o meio com um isqueiro.
Cole as tiras no corpo do motor. Em seguida, fixamos a estrutura do estator para que suas extremidades abertas, sem tocar nos ímãs, sejam colocadas no centro do rotor.
Nosso micro-conversor mais simples está pronto. Resta conectar o motor, soldando suas extremidades com contatos e suplementar todo o circuito com uma bateria. Uma bateria de lítio comum de um laptop de 3,7 V é adequada como bateria de suprimento.
As medições feitas pelo testador mostram a tensão de saída, uma ordem de magnitude maior que a tensão de entrada, o que significa que esse circuito está funcionando.
Conclusão
Para ser justo, vale a pena notar que os conversores eletromecânicos são coisa do passado com o advento dos circuitos eletrônicos e transistores. Hoje você pode comprar módulos de aumento de tensão prontos que permitem obter valores altos de cerca de 50 V de uma bateria convencional de 3,2 a 3,7 V. Eles são silenciosos, compactos e racionais, porque, com a ajuda deles, você pode alimentar dispositivos de 12 e 24 V, como como refrigeradores e motores de passo com apenas uma bateria!
