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Campainha ou Cigarra: um Exemplo Prático de Eletromagnetismo

Referência

Alunos da disciplina Produção de Material Didático (FEP 458)
Licenciatura em Física - IFUSP -- Turma: Noturno/2005

Introdução

Demonstrar, através da construção de uma cigarra ou campainha, que ao fazer circular uma corrente elétrica por uma bobina construída em torno de um prego geramos um campo magnético o qual é um exemplo de eletroímã. O circuito da campainha é construído de modo a ligar e desligar automaticamente o circuito muitas vezes por segundo. Isto faz com que a armadura vibre suficientemente rápido para produzir o zumbido característico de uma campainha.

Materiais

  • Dois Clipes bailarina;
  • 3,5m de fio fino preto (ou outra cor);
  • 0,5 m de fio fino laranja (ou outra cor);
  • 01 Prego;
  • Massa de Modelar ou Bloco de Isopor para servir como base para a montagem;
  • 02 Pilhas pequenas do tipo AA;
  • 01 Suporte para pilhas pequenas do tipo AA (se quiser pode utilizar fita crepe/durex para prender as pilhas);
  • Fita Crepe ou durex.

Vide Figura 1


Figura 1

Montagem

  • Dobre os clipes conforme a Figura 2, a Figura 3 e a Figura 4;
  • Raspe o Clipe conforme a figura 5;
  • Enrole cerca de 3,0 m do fio preto no prego, conforme a Figura 6 e a Figura 7;
  • Monte o aparato conforme a Figura 8;


Figura 2



Figura 3



Figura 4



Figura 5



Figura 6



Figura 7



Figura 8


Procedimento

Ligue os fios A e B (figura 9) e observe que ocorrerá uma oscilação no contato X, ver Figura 10, do tipo Liga e Desliga gerando um zumbido característico de uma campainha.
Caso não ocorra o Liga e Desliga, ajuste a pressão do clipe 1 sobre o clipe 2 e/ou ajuste a distância da ponta do clipe 2 com relação à cabeça do prego, detalhes vide a Figura 11.


Figura 9



Figura 10



Figura 11


Roteiro

Questione os alunos do uso do prego. Instigue os alunos a explicarem sobre o Liga e Desliga. Peça aos alunos para explicarem o porque que a pilha esquenta. Pergunte sobre o eletroímã do experimento Discuta com os alunos outros exemplos de aplicações do eletroímã. Por exemplo na campainha do telégrafo, na construção de relés, etc..

Conclusões

Se houver alguma dúvida quanto ao modo pelo qual a corrente elétrica faz com que uma campainha soe, você deve estudar o caminho percorrido pela corrente: partindo da bateria ela passa pelo fio (preto) da bobina do eletroímã indo até o ponto de contato; daí para a lâmina do vibrador e, passando pela lâmina, de volta ao pólo oposto da bateria. Note como a lâmina do vibrador é atraída subitamente pelo eletroímã e, ao fazer isso, há a interrupção do circuito na ponta de contato. A maior dificuldade deste experimento é o ajuste dos clipes e a distância do contato até o prego. A raspagem dos clipes é para facilitar o contato e assim, facilitar a passagem da corrente elétrica pois, os clipes são envernizados e, este verniz funciona como um isolante dificultando a passagem da corrente elétrica.

Dados adicionais

Elaborado:  

Marcus Vinicius M. Gama, Jamil A. Garcia, Claudo Tarrasco Filho, Rafael Ostronoff

 
 

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