Levitação Magnética1

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FACULDADE DE ENGENHARIA 
“CONSELHEIRO ALGACYR MAÉDER” 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LEVITAÇÃO MAGNÉTICA: 
INDUÇÃO MAGNÉTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 ELISÂNGELA A. S. MESQUITA 
 EUDES HENRIQUE L. DE SANTANA 
GABRIELLE BATALINI DOS SANTOS 
 GLEISON HENRIQUE FERREIRA 
 MARCOS ROBERTO OTAVIO 
 PEDRO HENRIQUE ICHI RAMOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Presidente Prudente - SP 
2016 
DEFINIÇÃO 
 
Levitação é o estado de um corpo que permanece no espaço a uma certa distância de 
uma superfície, sem que nada visível o sustenta ou suspenda, isso ocorre através de 
uma força de sustentação que compensa a força da gravidade. 
Considerando que o objeto esteja apoiado a um fio, a levitação ocorreria porque a força 
aplicada pelo fio sobre o objeto equilibra ao seu peso, assim a força resultante externa 
(peso e tração) é nula. Esse é o mesmo efeito da levitação magnética, só que sem o 
apoio do fio, ocorrendo apenas a anulação de forças, sem contato nenhum entre a 
superfície e o objeto levitado. Neste caso, a levitação só é ocorrida através da das forças 
que agem a distância, por exemplo a força magnética, adquirindo um campo magnético 
com características especiais e de intensidade relativamente alta. 
A força magnética entre dois ímãs pode ser atrativa ou repulsiva, dependendo da 
polaridade dos ímãs em questão. Polos iguais se repelem e diferentes se atraem. Força 
de repulsão, é gerada através de dois imas de polos iguais, assim equilibra a força peso 
do ímã superior, o qual levitará. 
Levitação estável é ocorrida quando o material levitado tem base diamagnética, ou seja, 
toda e qualquer matéria formada por átomo que possui em volta do seu núcleo, elétrons 
em movimento, assim opõem-se a influência externa, criando seu próprio campo 
magnético, funcionando como um “pequeno imã”. 
 
1- TIPOS DE LEVITAÇÃO MAGNETICA 
 
1.1- Levitação supercondutora 
 
Utilizado por materiais magnéticos e pastilhas supercondutoras que operam a altas 
temperaturas, que se tornam supercondutores a temperaturas muito mais elevadas que 
os imas supercondutores convencionais. 
Baseasse no efeito Meissner, que consiste na exclusão do campo magnético do interior 
de supercondutores. Este método só ocorre com materiais magnéticos e pastilhas 
supercondutoras que operam a altas temperaturas, que se tornam supercondutoras a 
temperaturas muito mais elevadas que os supercondutores convencionais 
 
Exemplo Maglev: 
Os veículos Maglev, atingem uma velocidade aproximada de 450 km/h. Esta alta 
velocidade é possível porque a deslizadora e o veículo não se tocam quando este se 
encontra em movimento, sendo assim não tem atrito, sendo o único resistor para o 
veículo, o ar. Tendo como frenagem, inversores de frequência que alteram o valor da 
frequência aplicada ao motor de indução, utilizada na tração do veículo. Assim a 
velocidade é reduzida até sua parada. 
 
 
1.2- Levitação Eletromagnética ou por atração magnética 
 
É aquela em que o corpo ferromagnético é mantido suspenso pelo força atrativa 
de um eletroímã. Neste caso, atuam basicamente duas forças, a força magnética 
e a força peso da esfera que resulta na atração entre o eletroímã e a esfera. O 
equilíbrio gerado por essa atração é muito instável, sendo que qualquer pequena 
variação na corrente ou na distância provocará a queda da esfera. Logo, sem um 
circuito que estabeleça uma realimentação não é possível obter a levitação. 
 
 
 
1.3- Levitação eletrodinâmica ou indução eletromagnética 
 
Consiste na utilização de bobinas de baixíssima resistência elétrica, chamadas de 
bobinas supercondutores para geração de um campo magnético, no qual provoca o 
surgimento de uma corrente elétrica induzida em um condutor, devida a 
movimentação do campo nas proximidades do mesmo. Essas correntes geram outro 
campo magnético que se opõem ao campo criado pela bobina. 
A interação entre ambos gerara uma força de repulsão capaz de suspender o objeto. 
 
Por que o campo é gerado? 
O fator determinante na geração da corrente elétrica: a variação do número de linhas 
de campo magnético que atravessa a espira, ou seja, a variação do fluxo magnético 
através da espira. 
Portanto, podemos dizer que com uma simples movimentação de um ímã próximo 
a uma espira, isto é, a um circuito elétrico fechado, é possível produzir corrente 
elétrica. A produção de corrente elétrica por campos magnéticos recebeu o nome 
de indução eletromagnética e a corrente gerada por meio desse processo é 
chamada de corrente induzida. Essa corrente induzida é através das espiras, 
quando a espira tem corrente de sentido diferentes, ocasiona no efeito de repulsão 
magnética, que é o caso da bobina que será utilizada no nosso projeto. A figura 
abaixo mostra o sentido da corrente: 
 
 
 
 
Leis e efeitos aplicados na Indução Eletromagnética: 
 
Lei de Faraday 
É uma lei básica do eletromagnetismo que relaciona a variação temporal de campos 
magnéticos atravessando circuitos elétricos com o aparecimento de forças 
eletromotrizes nesses circuitos. Esta lei descreve o princípio fundamental de 
funcionamento de transformadores, geradores e motores elétricos. 
Lei de Lenz 
O sentido da corrente é o oposto da variação do campo magnético que lhe deu 
origem. Havendo diminuição do fluxo magnético, a corrente criada gerará um campo 
magnético de mesmo sentido do fluxo magnético da fonte. 
Efeito Joule 
É uma lei física que expressa a relação entre o calor gerado e a corrente elétrica 
que percorre um condutor em determinado tempo. Um resistor é um dispositivo que 
transforma a energia elétrica integralmente em calor. 
 
Projeto - Indução Eletromagnética 
 Material utilizado: 
 Bobina 300 espiras 
 Núcleo em forma de U (material – latão) 
 Núcleo em forma de I (material – latão) 
 Argola de antimônio 
 Cabos de ligação 
 
 
 
 
Usamos a argola de antimônio porque é um material diamagnético, que não possui 
momentos de dipolo permanentes, ordenado de forma contraria, sendo um pequeno 
repulsor de baixa intensidade. A polaridade do campo magnético gerado pela argola é 
idêntica à polaridade do campo gerado na bobina, sendo ela de sentido de corrente 
repulsor, resultando então uma força de repulsão entre ambos. Essa força repulsora é 
a que ocorre “estabilidade” de levitação do objeto, explicando a Lei de Lenz, de espira 
opositora ao campo magnético induzindo a corrente Isso ocorrido em campo magnético 
aberto. 
Já quando tentamos fazer em campo magnético fechado, temos apenas o Efeito Joule, 
ou seja, a argola apenas esquenta, não ocorrendo levitação nenhuma. 
 
 
 
 
REFERENCIAS 
 
Fonte: 
http://www.ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F809_sem1_20
05/OscarC-Pudenzi_RF.pdf 
http://www.geocities.ws/saladefisica7/funciona/levitacao.html 
http://ebah.com.br/content/ABAAAAOw4AB/levitacao-magnetica 
http://www.if.ufrgs.br/~lang/Textos/Levitacao_magnetica.pdf