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MOTOR ELÉTRICO DE CORRENTE CONTÍNUA RESUMO O presente trabalho tem por objetivo conceituar motor elétrico e dissertar sobre o motor de corrente contínua, o qual é qualquer dispositivo que transforma energia elétrica em mecânica. Sendo assim, esse trabalho buscou realizar uma análise do funcionamento do motor através do eletromagnetismo, a fim de fazer com que a bobina rotacione. Para isso criou-se um protótipo do Motor de Corrente Contínua e testou-se o seu funcionamento. Posteriormente, elaborou-se uma tabela de análise de dados, em que se pode verificar que a bobina rotacionou quando utilizou-se a tensão adequada das pilhas. Palavras-chave: Motor de Corrente Contínua- Protótipo 1. INTRODUÇÃO 1.1.ORIGEM Michael Faraday (1791-1867) foi nomeado assistente químico no Royal Institution em 1º de março de 1813. Depois de repetir o experimento de Oersted de 1820 (1777- 1851), demonstrou em setembro de 1821 que o campo magnético em torno de um fio reto com uma corrente elétrica era circular e, no mesmo conjunto de experimentos, deu ainda um passo muito mais longe fazendo um fio condutor de corrente, suspensa acima de um círculo de imã. Ele inventou o primeiro motor elétrico (NOTARANOS, 2012). 1.2 OBJETIVO O objetivo principal deste trabalho é criar um protótipo de um motor de corrente contínua a pilha com o intuito de rotacionar a bobina, o qual será apresentado aos colegas e tutor presencial da turma de Engenharia Civil ECE0253, através do App Microsoft Teams, a fim de explicar a montagem e funcionamento do experimento. Além deste, citam-se: • Conceituar motor elétrico e identificar para que serve; • Dissertar sobre motor elétrico de corrente contínua; • Reconhecer a importância da aprendizagem significativa através da prática; • Apontar adversidades que ocorreram durante a criação do motor de corrente contínua a pilha; 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1. CONCEITO DE MOTOR Motor é uma máquina que transforma energia elétrica em energia mecânica de rotação. A rotação que faz parte dos motores torna-se responsável pelo funcionamento de secadoras, máquinas de lavar, ventiladores, condicionador de ar e de outras máquinas encontradas na indústria. Segundo Villar (2006), um motor serve para produzir um esforço para rotação, ou torque, a fim de produzir rotação mecânica. Alguns motores são alimentados por pilha, baterias ou fontes de alimentação adequadas, funcionam com corrente contínua (CC/DC); outros necessitam de corrente alternada (CA/AC) e podem ser alimentados pela rede elétrica residencial. Assim como existem os motores que funcionam com os dois tipos de correntes. Após Oersted e Ampère, já se sabia que a imposição de um campo elétrico sobre um condutor gera uma corrente, que, por sua vez, gera um campo magnético. Faraday provavelmente levantou hipóteses sobre a seguinte a seguinte situação: se uma corrente é capaz de gerar um campo magnético, um campo magnético deve ser capaz de produzir uma corrente. Contudo, como não se conhecia especificamente o conceito de campo, é provável que o objetivo de Faraday tenha sido mostrar que uma corrente podia ser produzida pelo magnetismo. Seus estudos obtiveram notoriedade em 1831, e Faraday divulgou uma série de experimentos. Podemos dizer, atualmente, que um campo magnético variante no tempo produz uma força eletromotriz que pode estabelecer uma corrente em um círculo fechado. Esse fenômeno é denominado indução eletromagnética, e a referida corrente elétrica é corrente induzida. A descoberta desse fenômeno é a base do funcionamento de máquinas, motores e transformadores. De maneira simplificada, sem nos aprofundarmos nos detalhes dos experimentos de Faraday. (Silva, 2014, p. ) 2. MOTORES ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA (CC) O funcionamento baseia-se num princípio da física ligado ao campo magnético gerado ao redor de um condutor quando percorrido por uma corrente elétrica (Experimento de Oersted), além disso, na interação entre dois campos magnéticos. Campos magnéticos com polos iguais sempre se repelem e com campos magnéticos diferentes sempre se atraem. O campo criado no estator fixo por causa da passagem da corrente elétrica ira interagir com o campo gerado na bobina do motor. O motor tem por finalidade usar essa atração e repulsão de campos magnéticos para gerar movimento e enviá-lo às máquinas. As máquinas de corrente contínua são constituídas por quatro partes: estator, rotor, comutadores e escovas. • Estator: responsável pela geração do campo eletromagnético estacionário no espaço de ar (parte estática). • Rotor: parte rotativa juntamente com os comutadores da máquina de corrente contínua. • Entreferro: seção entre estator e rotor responsável pela separação de ar. A conversão de energia ocorre no espaço de ar. • Comutador e Escovas: o comutador é um dispositivo que muda o sentido da corrente elétrica de um circuito num motor elétrico ou gerador possibilitando a mudança de sentido da força que move a espira e promove a rotação. As escovas têm a função de conduzir a energia para que o motor possa funcionar, elas tocam o comutador para transferir energia; este atrito provoca o desgaste das escovas e, consequentemente, precisam ser trocadas sempre que for necessário. Conforme Braga (2013), os motores de corrente contínua (CC) são dispositivos que operam aproveitando as forças de expulsão e repulsão geradas por eletroímãs e ímãs para gerar um campo magnético. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAL Para o protótipo do motor elétrico usou-se os seguintes materiais: 2 pilhas de 9v, base de madeira para montagem do motor, fio de cobre fino, imã, 2 pedaços de fio de cobre 6, alicate, tesoura, nível, balão, parafusadeira, fita crepe, fio duplo. • Criou-se a bobina com fio de cobre (6 espiras); • Ligou-se uma ponta do fio ao polo negativo da pilha e a outra extremidade na parte debaixo do fio de cobre 6 preso à base; • Ligou-se uma ponta do fio ao polo positivo da pilha e a outra extremidade na parte debaixo do outro fio de cobre 6 preso à base. • Observou-se a rotação da bobina quando acionados os 2 polos da pilha. 3.3 MEDIDAS TABELA COM DADOS ENCONTRADOS PARA O MOTOR DE CORRENTE CONTÍNUA DOS EXPERIMENTOS Peso (g) Tensão da pilha (V) Diâmetro da bobina (mm) Número de Espiras Grupo 1 544 G 18V 5CM 6 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO O trabalho foi realizado de forma qualitativa e quantitativa, isto é, embasada na teoria e em dados observados quando da análise do funcionamento do protótipo. O projeto serve para análise do funcionamento de um motor elétrico de corrente contínua. Observou-se que o motor transforma energia elétrica em mecânica, pois o eletromagnetismo faz com que a bobina rotacione. Ao longo da elaboração do protótipo, tivemos alguns entraves: dificuldade para encontrar imã e fio fino de cobre no comércio (retirou-se o imã de um alto- falante de rádio velho, o fio fino de cobre foi doação do proprietário de uma oficina mecânica); usou-se a pilha de 9v e não rotacionou a bobina, então, conectamos 2 pilhas de 9v para funcionar. 5. CONCLUSÃO Este trabalho discorreu sobre o conceito de Motor Elétrico, diferenciação entre corrente contínua e alternada, também sobre a criação de um protótipo de motor elétrico à pilha e, através de pesquisa bibliográfica (livros e artigos) e da prática realizada através do protótipo. Pode-se verificar que o motor elétrico de corrente contínua é um dispositivo que transforma energia elétrica em energia mecânica, possui utilidade na atualidade, pois este tipo de motor é muito utilizado na indústria, principalmente na produção de ventilador, ar-condicionado, máquina de lavar, secadoras. Observou-se que o motor transforma energia elétrica em mecânica, pois o eletromagnetismo faz com que a bobina rotacione. A elaboração do protótipo foi importante para despertaro conhecimento e a experiência na prática de seu funcionamento. REFERÊNCIAS BRAGA, N. C. Conceitos básicos de eletrônica. São Paulo: INCB, 2013. NOTAROS, B. M. Eletromagnetismo. Pearson Education do Brasil. São Paulo, 2012. SILVA, C. E. et al. Eletromagnetismo: fundamentos e simulações. Person Education do Brasil. São Paulo, 2014 VILLAR, G. J de V. Geradores e motores CC. CEFETRN- Centro Federal de Educação Tecnológica do RN, 2006. ANEXO FOTOS DO EXPERIMENTO
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