O gerador de corrente alternada e o motor de corrente contínua E2 – 14 e 15

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Eletricidade – O gerador de corrente alternada e o motor de 
corrente contínua E2 – 14 e 15. 
LABORATÓRIO DE FÍSICA II 
IFMG Campus Betim 
 
Fillipe Rodrigues Silva, Engenharia Mecânica 
Watilla Eduardo Mesquita, Engenharia Mecânica 
Data: 24/04/2018 
 
Resumo. O experimento realizado descreve como é o funcionamento de um gerador de energia e 
um motor de corrente continua demostrando a importância do campo magnético para efetivação 
desses dois fenômenos. O estudo do magnetismo para geração ou consumo de energia é importante 
para entender como as maquinas elétricas trabalham. 
 
 
Palavras chave: Resistencia, diâmetro, comprimento, área, condutores. 
 
Introdução 
No experimento a seguir, vamos conhecer o 
funcionamento de um gerador de energia e o 
funcionamento de um motor elétrico de corrente 
continua tendo em vista que o funcionamento dos 
dois se baseia na indução magnética. 
Os geradores de corrente alternada, também 
denominados alternadores, são maquinas destinadas 
a converter energia mecânica em energia elétrica. A 
transformação de energia nos geradores fundamenta-
se nas Leis de Faraday e Lenz. O gerador elementar 
monofásico de CA foi concebido por Michel 
Faraday em 1831, na Inglaterra. A aproximadamente 
na mesma época também foi concebido por Joseph 
Henry, nos Estados Unidos. [1] 
 
Figura 01 – Tenção de saída de um gerador CA 
elementar. 
 
Os motores de corrente possuem grande 
versatilidade em seu controle da velocidade, que 
pode ser implementado de forma bastante simples ao 
se atuar no nível de tensão aplicada. Isto resultou, 
durante muito tempo, no uso preferencial destes 
motores para os processos de automação. Uma 
importante classe de motores de corrente contínua, 
os de ímãs permanentes, é amplamente utilizada em 
servomecanismos. [3] 
Como a realização do experimento iremos ver 
como maior propriedade os fenômenos envolvidos. 
Procedimento Experimental 
Para montagem e execução dos experimentos, 
serão necessários os seguintes equipamento: 
 
1 bobine com 600 espiras 
1 núcleo em U sem armadura 
1 suporte giratório 
1 apoio de suporte giratório 
1 ímã em forma de barra redonda 
2 cabos de experimentos 
1 multímetro digital 
2 anéis de borracha 
1 suporte de bateria 
1 base com conectores 
Execução do experimento: 
O gerador de corrente alternada E2 – 14 
 
Figura 2 – Montagem do experimento “O gerador 
de corrente alternada E2 – 14” 
 
Para execução do experimento, foi realizada a 
montagem igual a figura 02. 
Ajustando o multímetro digital para 200 mV, 
observamos que ele se encontrava na escala zero do 
medidor e assim colocamos o imã em rotação lenta. 
Ao girar o imã, foi possível verificar uma 
variação de tenção entre valores positivos e 
negativos, tendo em vista que havia um valor 
máximo. Aumentando a velocidade de rotação é 
possível notar que a variação é a mesma, mas ao 
reduzir o número de espiras da bobina para 300 é 
possível deduzir que o valor máximo da variação da 
tenção diminui. 
Ao final dessas deduções, desligamos o 
multímetro e guardamos. 
 
O motor de corrente contínua E2 – 15 
 
 
Figura 3 – Montagem do experimento “O motor 
de corrente contínua E2 – 15” 
 
Para realizar a montagem do experimento, 
aproveitamos a montagem do ultimo experimento, 
“O gerador de corrente alternada E2 – 14”, onde 
substituímos o multímetro digital pelo suporte para 
baterias e a bateria. 
Tendo o dispositivo montado, colocamos o imã 
em rotação lenta e batemos de leve sobre o conector 
para verificar para qual sentido o imã girava melhor. 
Realizado esses procedimentos agora vamos aos 
resultados. 
Resultados e Discussão 
Os resultados obtidos no experimento “O gerador 
de corrente alternada E2 – 14” são possíveis de 
explicar a partir da citação: 
O gerador de corrente alternada também 
funciona pelo princípio descrito pela Lei de Faraday: 
uma força eletromotriz (tensão) é induzida pela 
variação do fluxo magnético: 
𝐞 = −𝐍
𝐝𝚽𝐁
𝐝𝐭
 
No qual o fluxo magnético ΦB torna-se variável 
pela rotação do eixo. As bobinas captam uma tensão 
senoidal, no qual é fornecida ao sistema. A rotação 
do eixo é o que determina a frequência da onda. 
Logo a tensão induzida dependerá diretamente de 
1. Rotação da máquina; 
2. Fluxo magnético produzido; 
3. Número de espiras. [02] 
 
Tendo a referência acima para nortear a dedução 
do funcionamento do experimento, podemos 
entender que a tenção gerada é alternada, atingindo 
um valor máximo e mínimo, sendo que quando 
aumentada a velocidade de giro do imã teremos 
aumento da frequência dessa variação da tenção 
tornando-a estável. É possível deduzir que o número 
de espiras é diretamente proporcional a tenção 
produzida. É possível dizer que o sentido da senoide 
varia de acordo com o polo do imã e a indução 
gerada na bobina. 
 
Figura 04 – Experimento “O gerador de corrente 
alternada E2 – 14” 
 
O experimento “O motor de corrente contínua E2 
– 15”, descreve como funciona um motor de correte 
continua, onde é necessário criar uma “pulsação” do 
campo magnético gerado pela bobina. 
Na execução do experimento, foi possível 
deduzir que ao conectar o polo positivo da bateria ao 
conector superior da bobina o polo positivo do imã é 
atraído e o sul repelido pelo lado que se encontra a 
bobina e ao alterar a posição dos conectores da 
bobina o polo sul do imã é atraído e o norte repelido. 
Podemos deduzir também que sempre que 
energizáramos a bobina o imã é atraído tendendo a 
girar. Ao bater suavemente o plug sobre o conector 
da bateria é possível ver que o imã girara para um 
dos sentidos (horário ou anti-horário), dependendo 
da posição inicial que estiver apontado o polo de 
atração do imã com a bobina. 
 
 
Figura 05 - Experimento “O motor de corrente 
contínua E2 – 15”. 
 
Para corrigir a incerteza de giro do motor, 
podemos utilizar um comutador para alterar o 
sentido do campo magnético. 
 
Ao alimentar o comutador com tensão CC, é 
gerada uma corrente contínua que é transferida para 
a bobina através do contato das escovas do 
comutador com esta bobina. Assim, a função do 
comutador é ser o elo entre a fonte de alimentação e 
o rotor do motor CC e ele é composto por escovas 
condutoras que fazem o contato com o eixo girante 
do motor CC. Aqui, chamamos a corrente que circula 
pela bobina de I.[3] 
 
Com essas informações obtidas fica fácil 
entender o funcionamento do motor elétrico. 
Conclusão 
Com o experimento realizado foi possível 
entender com maior propriedade o fenômeno de 
geração de energia elétrica e transformação dessa 
energia em movimento. 
 
Uma primeira classificação das máquinas 
elétricas rotativas é feita pela transformação de 
energia que vão produzir: geradores e motores. Na 
primeira categoria englobam-se aquelas máquinas 
que convertem a energia mecânica recebida em seu 
eixo em energia elétrica. Na segunda categoria a 
máquina absorve energia elétrica que é convertida 
em energia mecânica. [1] 
 
O relatório descreve pontualmente cada 
fenômeno relacionado ao eletromagnetismo presente 
em um gerador de energia e um motor de corrente 
continua tendo em vista os recursos disponibilizados 
para realização desse experimento. 
 
Referências 
[1] Rêgo, Alan Kardek Eletricidade em CA. Alan 
Kardek Rêgo; Cristiano Lúcio Cardoso Rodrigues. 
Ouro Preto: Instituto Federal de Minas Gerais – 
CEAD, 2015.127 f.: il.ISBN: 978-85-68198-03-2 
 
[2] BARRETO, G., CASTRO JUNIOR, C. A de., 
MURARI, C. A. F., SATO, F. Circuitos de Corrente 
Alternada:Fundamentos e Prática. 1.a ed, São Paulo: 
Oficina de Textos, 2012. 262 páginas. ISBN 978-85-
7975-044-1. 
 
[3]ESCOLA POLITECNICA DA 
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO, Motor de 
corrente continua, site em 
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/1230461/
mod_resource/content/1/MCC_Resumo.pdf. 
Acessado 22/04/2018 
 
Crédito - Este texto foi adaptado do modelo de 
relatório usado em http://fisica.ufpr.br/LE/.