Experimento 09 - 10 - RELATÓRIO-FINAL-Motor-e-Gerador

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Laboratório da Teoria 
Eletromagnética 
 
 
EXPERIMENTO Nº 8 – Motor e Gerador. 
 
 
 
 
 
Bruno Barros, 14/0132830 
 
 
 
 
Daniel Carvalho, 14/0135286 
 
1. MATERIAL 
2. MONTAGEM 
3. TESTES 
 
 
1. PESQUISA 
2. MONTAGEM 
3. TESTES 
 
 
 
 
 
Gilvan Camargo, 14/0141537 
 
 
 
 
Luiz Felipe Martins, 14/0151982 
 
 
1. MATERIAL 
2. MONTAGEM 
3. TESTES 
 
 
1. MATERIAL 
2. REVISÃO 
3. MONTAGEM 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
 
 Objetivos 
 
Neste experimento visa mostrar os procedimentos e resultados obtidos utilizando um 
motor e um gerador eletrico, aonde o motor transforma energia eletrica em energia mecânica 
é o gerador transforma energia mecânica em energia eletrica. 
Feito isso o objetivo é acender uma lampada incandecente, ultilizando o motor e o 
gerador, fornecendo corrente através de baterias. 
O motor é o gerador serão conectados atraves de um eixo com engrenagens, de forma 
a ter um melhor aproveitamento da energia produzida pelo motor. 
 Ao fim do relatório, por orientação do professor, serão expostas quarenta perguntas, 
que abordam o conteúdo, 10 por participante. 
 
 
 Introdução Teórica 
 
Motor elétrico é uma máquina destinada a converter energia elétrica em energia 
mecânica. É o mais utilizado de todos os motores elétricos, pois combina a facilidade de 
transporte, economia, baixo custo, limpeza e simplicidade de comando. São máquinas de 
fácil construção e fácil adaptação com qualquer tipo de carga. 
As máquinas que atualmente conhecemos não produzem energia, elas convertem outros 
tipos de energia em energia mecânica para que possam funcionar. Assim como já dizia 
Lavoisier: “Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”. 
O funcionamento dos motores elétricos está baseado nos princípios do eletromagnetismo, 
mediante os quais, condutores situados num campo magnético e atravessados por corrente 
elétrica, sofrem a ação de uma força mecânica, força essa chamada de torque. 
O gerador elétrico é um equipamento que transforma a energia mecânica, química, solar 
ou de qualquer outra natureza, em energia elétrica. Este dispositivo é constituído por dois 
polos (positivo e negativo) e trabalha de modo a manter uma diferença de potencial entre 
esses dois pontos. 
 
 
 
2 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
 
 
 2.1 Materiais utilizados: 
 
 50 metros de fio de cobre. 
 18 imã de neodímio de aproximadamente 1 cm de raio. 
 Ferramentas de corte, maquita, tico tico. 
 Placas de Madeira cortadas em diferentes tamanhos. 
 
 E alguns materiais para manuseio (alicates, pistola de cola quente, chaves de fenda). 
 
 
 2.2 Montagem e configuração do experimento 
 
 Para o motor primeiro foi cortado, um cubo de madeira de maneira que pode-se 
enrolar o fio de cobre sobre ele ele, depois colocado um eixo. 
 Então foi feito um suporte de maneira que se fixa-se dois imãs nas lateriais, o fica-se 
apoiado, para assim poder rodar livremente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Para o gerador primeiro foram feitas as bobinas, enrolando fios de cobre de maneira 
circular, dando 240 voltas. 
 Foi cortado um pedaço de madeira de maneira circular e foram feitos cortes para 
coloca os imãs de neodímio. 
 Foi feito um suporte retangular com um furo circular, para se colar as bobinas de 
cobre, foram coladas usando cola quente. 
 As bobinas foram ligadas em paralelo. 3 a 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 RESULTADOS 
 
 
Através do principio básico da conversão de energia podemos transformar energia elétrica em 
energia mecânica, através do motor elétrico, e podemos transformar energia mecânica em 
energia elétrica, através do gerador, a conversão não é completa pois parte da energia se 
dissipa como forma de calor e som, isso se dar através da perda joule. 
Ultilizando de um imã e alguns fios de cobre é possível produzir corrente induzida. Para 
produzir essa corrente induzida é nescessário que o campo tenha variação no tempo. Girando 
a bobina há variação de fluxo, desta forma temos o funcionamento do gerador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 CONCLUSÃO 
 
 
Conclui-se que é possível transformar energia de maneira simples, com este trabalho 
podemos perceber, mesmo que muito por alto, o principio das hidroelétricas que transformam 
energia mecânica proviente da água em energia elétrica, abastecendo assim a nossa casa, 
através dos simples princípios do eletromagnetismo de variação no fluxo magnético 
 
 
6 REFERÊNCIAS 
 
 
 
[1] Clayton eletromagnetismo. 
 
[2] ELETRODINÂMICA - PILHAS E ACUMULADORES. e-física. Disponível em: 
<http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/pilha/>. Acesso em: 15 de março de 2014. 
[3] Branislav eletromagnetismo. 
 
 
 
7 SEÇÃO DE PERGUNTAS E RESPOSTAS 
 
 
1- O que é um motor? 
Um motor é um dispositivo que converte outras formas de energia em energia 
mecânica, de forma a impelir movimento a uma máquina ou veículo. Em contraste, 
existem os chamados geradores. 
2- O que são antenas? 
Antena é um dispositivo que transforma energia eletromagnética guiada pela 
linha de transmissão em energia eletromagnética irradiada, ou o contrário, isto é, 
transforma energia eletromagnética irradiada em energia eletromagnética guiada para 
a linha de transmissão. Por isso, a função da antena é primordial em qualquer 
comunicação realizada por radiofrequência. A relação entre as potências de emissão e 
recepção é proporcional e obedece à Fórmula de Friis 
3- O que são geradores? 
São dispositivos destinados a manter uma diferença de potencial entre os dois 
pontos aos quais estão ligados; têm como função básica aumentar a energia potencial 
das cargas que os atravessam. Exemplos: baterias e pilhas. 
4- Como fazer um motor elétrico? 
Tem-se que basicamente fazer um dispositivo em que as bobinas de cobre 
giram é os imãs ficam parados, pode fazer as bobinas girar fornecendo corrente 
elétrica. 
5- Como fazer um gerador? 
O gerador é o contrario do motor, tem-se que fazer um dispositivo em que os 
imãs girem enquanto as bobinas de cobre ficam paradas, é um dispositivo mais 
complexo, geralmente usa-se um motor para girarem os imãs. 
6- Como fazer uma antena? 
Basicamente tem-se que fazer um dispositivo que convirja um sinal 
eletromagnético para um lugar ou ponto, a partir de simulações adequando ao seu 
problema, use um metal, e fios. 
7- Como a corrente elétrica influencia na potência do motor? 
Quanto maior a corrente, mas rápido o motor gira, logo mais potente, lógico 
temos que tomar muito cuidado quando trabalhamos com correntes altas. 
8- O que é um transformador? 
Um transformador é um dispositivo destinado a transmitir energia elétrica ou 
potência elétrica de um circuito a outro, induzindo tensões, correntes e/ou de 
modificar os valores das impedâncias elétricas de um circuito elétrico. 
9- A frequência da onda eletromagnética interfere na velocidade de propagação da 
onda? 
Não pois a velocidade de propagação é a mesma independente do 
comprimento ou frequência, e a velocidade da luz. 
10- O que é uma indução eletromagnética? 
A indução electromagnética é o fenômeno que origina a produção de uma 
força electromotriz (f.e.m. ou Tensão) num meio ou corpo exposto a um campo 
magnético variável, ou bem num meio móvel exposto a um campo magnético 
estático. 
11-Qual imã é o mais forte, por quê? 
Neodímio é o mais potente material magnético permanente de que se tem 
conhecimento. Também é acessível, tornando-se adequado para inúmeras aplicações. 
A composição química de um ímã de neodímio é Nd2 Fe14 B, o que significa existem 
dois átomos de neodímio, catorze átomos de ferro e um de boro. Um ímã de neodímio 
é elemento raro, ou metal raro, em contraste com os convencionais ímãs de ferrite e 
cerâmica. Ímãs de terras raras são distintos porque contêm átomos de uma série dos 
lantanídeos ou actinídeos na tabela periódica. 
12- O tamanho do imã influencia na sua força? 
Quanto maior o imã maior o campo magnético logo mais força. 
13- Explicar a diferença entre um motor elétrico e um gerador elétrico? 
Um gerador transforma a energia mecânica em eléctrica, enquanto que um 
motor elétrico transforma a energia elétrica em mecânica. 
14- Como uma engrenagem pode interferir na pontecia que o motor passa para o 
gerador? 
Pela formula de engrenagem Ta/Ra=Tb/Rb, logo se consideramos Ta o torque 
que sai do motor e Ra o raio da engrenagem, logo se Rb for maior que Ra, Tb e maior 
que Ta, logo se aumentar o raio de b vamos está aumentado o torque. 
15- O que são matérias ferromagnéticas? 
Os materiais ou substâncias ferromagnéticos compreendem um pequeno grupo 
de substâncias encontradas na natureza, que ao serem colocadas na presença de um 
campo magnético se imantam fortemente, e o campo magnético delas é muitas vezes 
maior que o campo que foi aplicado. É verificado que a presença de um material 
ferromagnético torna o campo magnético resultante centenas de vezes mais intensas. 
16- O que são disjuntores? 
O disjuntor é um eletroímã que funciona como interruptor de circuitos. É 
usado quando se quer proteger um dispositivo qualquer M de correntes muito 
elevadas. Esse dispositivo M é ligado em série com a bobina do eletroímã, de maneira 
que a mesma corrente i que passa por M também passa pela bobina. A armadura A do 
eletroímã é sustentada pela mola m de tal maneira que para valores admissíveis de i 
ela não se desloca para os polos. Mas, para valores de i superiores a um valor 
prefixado, a força de atração sobre a armadura vence a mola. Então, a armadura 
desce, a haste AC gira ao redor do ponto O, o ponto D se separa do ponto E, e o 
circuito se abre. A corrente deixa de circular, e o dispositivo M fica assim protegido 
de uma corrente alta. 
17- O que é campo magnético? 
Assim como a força gravitacional e a força elétrica, a força magnética é uma 
interação à distância, ou seja, não necessita de contato. Dessa forma, associamos aos 
fenômenos magnéticos a ideia de campo, assim como nos fenômenos elétricos. 
Consequentemente, dizemos que um ímã gera no espaço ao seu redor um campo que 
chamamos de Campo Magnético. 
18- Porque o ferro aumenta o campo magnético da bobina? 
19- Quando se coloca um núcleo de ferro dentro da bobina o eletroímã fica mais potente, 
mesmo se o ferro não estiver imantado inicialmente. 
No ferro, cada átomo produz um pequeno campo magnético, como se fosse um 
micro-ímã. Quando os átomos estão desordenados, apontando ao acaso em todas as 
direções, o ferro não está imantado. 
20- O que é indutância? 
 Razão entre a intensidade do fluxo magnético concatenado pelas espiras e a 
corrente que produziu esse fluxo 
21- Qual o primeiro cientista a relacionar eletricidade e eletromagnetismo? 
Essa relação foi descoberta pelo dinamarquês Hans Christian Oesterd, em 1820, o que 
só foi possível graças à invenção dos geradores elétricos que permitiam a geração de 
correntes elétricas duradouras e estáveis necessárias para o estudo dos fenômenos. 
22- O que é corrente alternada? 
A corrente alternada (CA ou AC - do inglês alternating current) é uma 
corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo 
sentido permanece constante ao longo do tempo. A forma de onda usual em um 
circuito de potência CA é senoidal por ser a forma de transmissão de energia mais 
eficiente. Entretanto, em certas aplicações, diferentes formas de ondas são utilizadas, 
tais como triangular ou ondas quadradas. Enquanto a fonte de corrente contínua é 
constituída pelos pólos positivo e negativo, a de corrente alternada é composta por 
fases (e, muitas vezes, pelo fio neutro) 
23- O que é corrente elétrica? 
é o fluxo "ordenado" de partículas portadoras de carga elétrica , ou também, é 
o deslocamento de cargas dentro de um condutor, quando existe uma diferença de 
potencial elétrico entre as extremidades. Tal deslocamento procura restabelecer o 
equilíbrio desfeito pela ação de um campo elétrico ou outros meios (reação química, 
atrito, luz, etc.). 
24- O que é um supercondutor? 
Um supercondutor é um material que apresenta resistência elétrica nula abaixo de 
determinada temperatura, denominada temperatura crítica. 
25- O que fazer para melhorar a eficiência de uma antena? 
Quanto melhor condutor de eletricidade for o material utilizado na fabricação 
das antenas, melhor será o resultado, ou seja, melhor será a antena, normalmente o 
material mais usado é o alumino, pois tem boa condutividade e baixo custo. 
26- O que é força eletromotriz? 
Geralmente denotada como , é a propriedade de que dispõe um dispositivo 
qualquer a qual tende a ocasionar produção de corrente elétrica num circuito. É uma 
grandeza escalar e não deve ser confundida com uma diferença de potencial elétrico 
(DDP), apesar de ambas terem a mesma unidade de medida. 
27- Quem inventou o gerador elétrico? 
O gerador elétrico foi inventado em 1866 por Werner von Siemens, co-
fundador da Siemens AG. 
 
 
28- Aonde são aplicados os geradores gigantes? 
A maior parte dos grandes geradores são usados nas hidrelétricas, 
transformando energia mecânica em energia elétrica. 
 
29- O que significa a sigla ACDC? 
ACDC é a sigla para alternating current/direct current, que em bom português 
significa corrente alternada/corrente contínua. É uma sigla usada em aparelhos quepodem 
ser utilizados em duas correntes. Detalhe: é também o nome de uma banda de 
1- rock de origem australiana e uma sigla utilizada em datas. 
 
30- De acordo com o efeito Joule, conceitue resistor. 
Quando uma corrente elétrica passa por um resistor, este converte energia elétrica 
em energia térmica. O resistor dissipa a energia em forma de calor. Assim a potência total 
do sistema diminuiu, o aquecimento de um resistor por passagem de uma corrente é 
chamado de efeito Joule. 
31- Quais são os tipos de perca de energia no circuito? 
As percas são principalmente por meio da transmissão da corrente elétrica e pelo o 
funcionamento dos diodos, pois eles transformam a energia química em radiação 
eletromagnética, criando a luz. 
32- Conceitue motores de corrente contínua. 
33- Motor é qualquer dispositivo que transforma energia elétrica em mecânica.Precisam 
de uma fonte de corrente contínua, neste caso pode ser necessário utilizar um circuito 
retificador para converter a corrente alternada, corrente fornecida pela concessionária 
de energia elétrica, para corrente contínua. Podem funcionar com velocidades 
ajustáveis entre amplos limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e 
precisão. Por isso seu uso é restrito a casos especiais em que estas exigências 
compensam o custo muito mais alto da instalação, ou no caso da alimentação usada 
ser contínua, como no caso das pilhas em dispositivos eletrônicos. 
34- Como uma bobina influenciaria na corrente do circuito. 
Se a bobina tem N voltas, então o fluxo total será a soma dos fluxos que 
passam por cada volta da bobina. Contudo, esse cálculo só pode ser feito se as voltas 
da bobina foram suficientementepróximas umas das outras para que possam ser 
consideradas superfícies "limitadas". 
35- Conceitue energia. 
A energia é uma magnitude física que associamos com a capacidade que têm 
os corpos para produzir trabalho mecânico, emitir luz, gerar calor, etc. Em física a 
energia é um dos conceitos básicos devido a sua propriedade fundamental: A energia 
total de um sistema isolado mantém se constante. Por tanto no universo não pode 
existir criação ou desaparecimento de energia, senão transferência de um sistema a 
outro ou transformação de energia de uma forma a outra. 
36- O que é o Ampére? 
37- O Ampére nome dado em homenagem a André Marie Ampére, cujo simbolo é A, é 
uma unidade básica de indicação da corrente elétrica. Um Ampére é a corrente 
elétrica de um Coulomb que possui carga de 6,28 x 1018 elétrons que passa por 
determinado ponto do condutor por um segundo. 
38- O que é o Volt? 
O volt, de Alexandro Volta, tem por simbolo V é a unidade de medida da 
tensão elétrica de transmissão de energia em Joules, que corresponde a carga de um 
Coulomb que corresponde a carga de um ampere, cujo número de elétrons que passa 
por um ponto determinado é de 6,25 x 1018. O volt também pode ser definido como a 
diferença de potencial de uma corrente elétrica que atravessa um condutor com a 
corrente de um ampere que se dissipa em energia de trabalho. 
39- Quais as características de um circuito em série? 
Dependência de componentes, ao retirar um, todo o resto é interrompido. Ligação 
do polo positivo de um no negativo de outra. A intensidade de corrente é a mesma em 
todo o circuito e sua voltagem é dividida conforme a resistência de cada elemento. 
40- O que é resistência elétrica? 
É a capacidade de um corpo qualquer se opor à passagem de corrente elétrica mesmo 
quando existe uma diferença de potencial aplicada. Seu cálculo é dado pela Primeira 
Lei de Ohm, e, segundo o Sistema Internacional de Unidades (SI), é medida em ohms.