Montar um gerador elétrico é um excelente modo de aprender os princípios básicos dos geradores. Também é um excitante projeto de ciências. Além disso, desenvolve as habilidades manuais. Mãos à obra!
Como um projeto de exibição, você precisa montá-lo, demonstrar sua estrutura e culminar com o acendimento de uma lâmpada, para caracterizá-lo como um gerador elétrico . Como um projeto experimental, você precisa ir mais além; propor perguntas sobre os fatores que podem afetar a taxa de produção de energia elétrica.
Se você for desenvolver como um projeto experimental, a seguir, sugerimos algumas das perguntas a serem feitas:
Perguntas
1- Como a velocidade de giro do ímã afeta a produção de energia elétrica?
2- Como o diâmetro do fio de cobre utilizado afeta tal produção?
3- Como o número de voltas de fio de cobre se relaciona com tal produção de energia elétrica?
4- Como o diâmetro do fio afeta na intensidade de corrente no circuito gerador/lâmpada?
5- Como o material usado na montagem pode afetar a produção da energia elétrica?
Hipóteses em um projeto científico
Dependendo da pergunta que selecionar, você pode predizer uma resposta. É a esta predição que se dá o nome de hipótese. O desenvolvimento e resultado da experimentação é quem decidirá se tal hipótese é verdadeira ou falsa. Essa é a fase crucial do Método Científico --- a experimentação. Nada, absolutamente nada, que não passe por essa fase, pode ser classificado como "científico". O Método Científico é o alicerce da Ciência.
Variáveis dependentes e Independentes
O fator que você está testando, na pergunta selecionada, é sua variável independente. Por exemplo, a velocidade de giro do ímã, diâmetro do fio ou o número de voltas, são amostras de variáveis independentes. A taxa de produção de energia elétrica é a variável dependente.
Material
A seguir, a lista de material que se necessita para construir um gerador elétrico elementar/didático:
1 cilindro de madeira maciça de 2cm de altura e diâmetro da base 2,0 cm, ou, 1 cubo de aresta 2,0 cm;
1 cilindro de madeira maciça de 1 cm de diâmetro e 6 cm de altura;
1 ímã cilíndrico de 5 a 7 cm de comprimento e diâmetro 1 cm;
1 lâmpada de lanterna de 1,5 V (lanterna de 1 pilha), com soquete, ou LED vermelho comum;
1 placas de madeira fina (MDF, 2 mm) de (9 x 9) cm:
4 placas da mesma madeira acima (MDF, 2 mm) de (2 x 9) cm;
12 m de fio de cobre esmaltado #24 a #30 (0,7 a 1,2 mm diâmetro);
folha de lixa fina, cola para madeira, fita crepe, fita isolante.
Montagem
1- Se você já adquiriu as peças de madeira MDF cortadas nas medidas indicadas, o próximo passo é furar o centro das placas quadradas de (9 x 9) cm, com broca de diâmetro ligeiramente maior que 1 cm. Nestes furos devem passar o cilindro de madeira (eixo) de diâmetro 1cm, apenas com ligeira folga.
2- Marque o centro da base da peça cilíndrica de madeira maciça de (2,0 x 2,0) cm e faça um furo longitudinal de diâmetro 1 cm (para passar apertado o eixo de (1 x 6) cm; use cola de madeira para uma boa fixação. O cubo de madeira de aresta 2,0 cm pode substituir o cilindro de madeira. Este eixo de 6 cm que atravessa o centro do cilindro ou do cubo não ficará simétrico; de um lado teremos um eixo longo (onde vamos colocar os dedos para girar o rotor) e do outro um eixo curto.
3- Após secagem da cola do item (2) --- fixação do eixo ---, marque o centro da altura da peça cilíndrica de (2,0 x 2,0) cm (ou do cubo) e faça um furo transversal neste cilindro, do mesmo diâmetro do ímã. Ilustração acima, à esquerda. Obviamente este furo vazará o eixo de madeira que já está colado. Passe o ímã por este furo e fixe-o de modo simétrico para que o rotor fique bem equilibrado.
4- Cole as 4 placas de MDF de (2 x 9) cm ao redor da placa de (9 x 9) cm (serão as laterais da caixa do gerador); use fita crepe na fase de fixação e espere a secagem.
5- Introduza uma extremidade do eixo do gerador (cilindro de 1 cm) no furo da placa de (9 x9) cm e a seguir, na outra extremidade deste eixo, passe a outra placa de (9 x9) cm, fechando a caixa; use cola e fita crepe para o fechamento deste caixa que passa a ser a ´carcaça´ do gerador. Agora você tem uma caixa, com o ímã dentro e que pode girar livremente, girando, com os dedos, o eixo. Antes desse fechamento final, veja se o rotor está balançando muito entre as duas placas de (9x9); se necessário coloque algumas arruelas de fibra ou plástico para o ajuste final.
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