Balanço de corrente parasita: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Quando uma placa condutora se move através de um campo magnético, seu fluxo (área da placa afetada pelo campo magnético) muda. Isso induz uma corrente parasita, que por sua vez, em combinação com o campo magnético, dá vida à força de Lorentz. Essa força é oposta à direção da placa e, portanto, a retarda.

Isso pode ser demonstrado usando um pêndulo balançando uma placa condutora. Para ver o efeito da frenagem, é essencial construir um pêndulo liso. O balanço livre pode ser comparado a um balanço submetido a um campo magnético para demonstrar o efeito.

Suprimentos

• Tie-raps
• vareta misturadora de tinta
• placa de metal não magnética, 5cm x 5cm (1x)
• Corda
• Fita adesiva
• faca Stanley
• Pesos pequenos, <10g
• Suporte de retorta, braçadeiras
• Marcador

Etapa 1: Construindo o Pêndulo

Ao fazer uso de peças LEGO Technics, como rodas e eixos de transmissão (veja as fotos), crie uma configuração onde a roda pode girar livremente em torno de seu eixo. Manter a roda fixa no eixo de transmissão e girar o eixo também funciona, mas é mais propenso a atrito, o que tornará o giro mais lento.

Use cola quente para prender uma pequena prancha de madeira na roda de LEGO. Usar uma prancha oferece um balanço com pequeno desvio, portanto, evite usar paus de madeira. O comprimento da prancha é uma escolha livre, uma prancha mais longa irá balançar por mais tempo, mas requer uma configuração maior. Recomenda-se um mínimo de 15 cm para notar qualquer travagem significativa, caso contrário o tempo de oscilação será muito curto.

Use fita adesiva para prender a placa de alumínio à prancha. Não use cola quente porque esta etapa exigirá alguma iteração e a fita adesiva é fácil de remover.

Etapa 2: pendurando o pêndulo

Usando o suporte da retorta em combinação com as pinças, coloque o balanço na altura certa, de modo que a placa não toque no suporte ao balançar, mas esteja baixa o suficiente para balançar entre os ímãs. Verifique com um nível se o eixo sobre o qual a roda gira é horizontal. Use um pedaço de corda para apoiar os grampos se eles não estiverem perfeitamente horizontais. A melhor maneira é prensar a corda entre dois tirantes e então suspender a braçadeira usando a corda. (Ver foto). Peças adicionais de lego podem ser usadas para estabilizar o pêndulo no pedestal. A ideia é obter um swing perfeito com desvio pequeno a zero.

Etapa 3: Posicionando os ímãs

Coloque os imãs na posição de descanso do pêndulo, na trajetória de balanço, de forma que não bloqueiem o pêndulo durante o balanço. A questão é que o pêndulo pode oscilar livremente entre a lacuna que os dois ímãs criam. Usando pequenas tábuas e cola quente para criar um vale que pode conter os ímãs. Em seguida, use fita adesiva para prender os ímãs ao "vale" para que seja fácil reposicioná-los se necessário.

Para obter o efeito máximo, certifique-se de que a distância entre os dois ímãs seja mínima, mas sem tocar na placa enquanto ela oscila entre eles. Qualquer material pode ser usado para atingir a distância desejada entre os dois ímãs (aqui é usada borracha). Tenha cuidado ao aproximar os ímãs, pois eles são muito fortes

Certifique-se de que os pólos corretos dos ímãs estão colocados opostos um ao outro, para que se atraiam. Se os pólos norte e sul estiverem opostos, os ímãs se repelirão e a força magnética será muito mais fraca.

Ajuste a altura do pêndulo, se necessário, para que a placa seja coberta pelos dois ímãs. Isso pode ser feito prendendo o ponto de articulação do pêndulo em uma altura diferente.

Etapa 4: Calibrar a configuração

Para poder mostrar os efeitos das correntes parasitas na placa de alumínio, deixe o pêndulo oscilar livremente sem submetê-lo ao campo magnético. Agora traga o vale do ímã para o suporte e coloque o pêndulo entre os ímãs e deixe-o oscilar. Esperançosamente, você verá o movimento diminuir à medida que se move através dos ímãs, se você usou ímãs particularmente fortes, ele pode parar completamente durante a primeira passagem.