Um motor homopolar é um dispositivo eletromecânico único com propriedades de desempenho muito distintas. Desde a história, princípio de funcionamento, classificação e aplicações - este guia cobre toda a informação crítica sobre motores eléctricos homopolares.
Vamos mergulhar de cabeça.
Explicação dos princípios básicos do homopolar
O motor homopolar é um motor elétrico que é composto por um íman, uma fonte de corrente e um condutor. O condutor é colocado num ângulo reto em relação ao campo magnético produzido pelo íman. A corrente é então passada através do condutor e uma força resultante fará com que o condutor se mova num movimento contínuo.
Normalmente, isto acontece numa direção específica, dependendo da direção da corrente e da direção do campo magnético.
História do motor homopolar.
O eletromagnetismo foi descoberto por Hans Christian Oersted, químico e físico. Em 1821, Humphry Davy e William Hyde Wollaston, um cientista britânico, tentaram construir o primeiro motor elétrico mas falhou.
Mais tarde, nesse mesmo ano, Michael Faraday fabricou o primeiro motor elétrico funcional, que foi demonstrado na Royal Institution de Londres e que mais tarde ficou conhecido como motor homopolar.
Vantagens dos motores eléctricos homopolares
O motor elétrico homopolar tem uma estrutura simples e fácil de compreender e construir. É constituída por uma pilha simples, um íman e um condutor.
Devido à simplicidade da estrutura, este motor é adequado para o ensino dos princípios de funcionamento de um motor.
O motor pode produzir velocidades de rotação baixas com uma força de rotação elevada. Isto pode ser eficaz nalgumas máquinas pesadas.
Desvantagens dos motores homopolares
A principal desvantagem é a ineficiência da velocidade do motor. Isto deve-se ao movimento da corrente eléctrica num único percurso e à necessidade de uma quantidade elevada de corrente. O que resulta em desperdício de energia sob a forma de calor.
Caraterísticas básicas do motor homopolar
O motor homopolar tem caraterísticas importantes que são enumeradas a seguir
- Uma fonte de corrente contínua, como uma bateria.
- Um íman com dois pólos, o pólo norte e o pólo sul.
- Um condutor de corrente, como um fio de cobre.
Tipos de motor elétrico homopolar
De um modo geral, podemos classificar estes sistemas de motores eléctricos homopolares como
Motor homopolar sem escovas
Trata-se de um motor homopolar que não necessita de escovas, condutores ou componentes electrónicos, necessitando apenas da corrente contínua e do campo magnético para produzir binário
Motor homopolar de bateria
Trata-se de um motor homopolar que utiliza uma corrente contínua criada por uma bateria e um campo magnético produzido por um íman. Um condutor é ligado às duas extremidades da pilha, de modo a que o campo magnético seja perpendicular ao condutor. Isto fará com que o condutor gire automaticamente num movimento circular.
Como fazer projectos de motores homopolares de bricolage
Para fazer um motor homopolar simples, precisa de uma bateria como fonte de corrente, um íman e um condutor, por exemplo, um fio de cobre. Coloque a pilha com o íman na parte inferior.
Ligar o fio de cobre do terminal positivo ao terminal negativo, mantendo uma distância próxima do íman. Isto provocará automaticamente o movimento do fio de cobre num movimento circular.
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Como funciona o motor homopolar
O motor funciona como resultado de uma força produzida quando a corrente passa perpendicularmente a um campo magnético.
Normalmente, existe um íman forte na parte inferior do motor, uma bateria é colocada na parte superior do íman e um condutor vai de uma ponta à outra da bateria.
Quando a corrente passa através do condutor que está colocado perpendicularmente ao campo magnético, é produzida uma força resultante.
Esta força é produzida quando os dois campos magnéticos opostos entram em contacto, o campo produzido pelo condutor que transporta eletricidade e o campo magnético produzido pelo íman. Como resultado, isto faz com que o condutor se mova num movimento circular constante.
Eficiência do motor elétrico homopolar
A eficiência do motor depende de vários factores, alguns dos quais são os seguintes
- Para aumentar a velocidade de movimento, é necessário aumentar a intensidade do campo magnético produzido pelo íman. Isto pode ser feito aumentando o número de ímanes utilizados ou utilizando um íman muito mais forte.
- Um aumento na intensidade da corrente produzida também resultará num movimento mais rápido e muito mais eficiente na rotação do condutor. Isto resultará num aumento da força do campo magnético formado à volta do condutor.
- Reduzir a distância entre o condutor e o íman também aumentará a velocidade do movimento do motor. Comparando um motor com um condutor afastado do íman e outro mais próximo, o mais próximo gira mais depressa.
Utilizações do motor homopolar
- Utilizado em aplicações económicas, como o fabrico de brinquedos e em demonstrações científicas.
- Podem ser utilizados em algumas máquinas pesadas devido ao seu elevado binário e baixa velocidade.
Conclusão
O motor homopolar é um motor elétrico de corrente contínua que é composto por um íman, uma fonte de corrente e um condutor.
O motor é suficientemente simples para ajudar a demonstrar o funcionamento básico de um motor elétrico. O motor homopolar pode produzir baixas velocidades de rotação com uma força de rotação elevada, o que pode ser eficaz em algumas máquinas pesadas.
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