Breve Resumo
Este vídeo explora a força magnética que atua sobre um fio condutor percorrido por corrente elétrica em um campo magnético. Ele explica como determinar a direção dessa força usando a regra da mão direita e como o ângulo entre o condutor e o campo magnético afeta a magnitude da força. Além disso, demonstra como esse princípio é aplicado no desenvolvimento de motores elétricos, utilizando uma espira e um comutador para manter o movimento rotacional contínuo.
- A força magnética sobre um fio condutor é máxima quando o ângulo entre o fio e o campo magnético é de 90 graus.
- A regra da mão direita é usada para determinar a direção da força magnética.
- O comutador e as escovas de grafite são essenciais para manter a rotação contínua em um motor elétrico.
Força Magnética em um Fio Condutor
Um fio percorrido por corrente elétrica, quando posicionado em um campo magnético, experimenta uma força. A direção dessa força pode ser determinada utilizando a regra da mão direita: o dedo indicador aponta no sentido convencional da corrente, o dedo médio no sentido do campo magnético, e o polegar indica a direção da força resultante. A magnitude dessa força varia dependendo do ângulo entre o condutor e o campo magnético.
Ângulo e Magnitude da Força Magnética
Quando o ângulo entre o condutor e o campo magnético é de 90 graus, a força magnética sobre o fio é máxima. Por outro lado, se o ângulo for de 180 graus, a força resultante é nula, pois o seno de 180 graus é zero. A força magnética diminui à medida que o ângulo entre a corrente e o campo magnético se aproxima de 0 ou 180 graus.
Aplicação no Motor Elétrico
O conhecimento sobre a força magnética permitiu o desenvolvimento do motor elétrico. Ao transformar o condutor em uma espira, cria-se um sistema capaz de girar. Aplicando a regra da mão direita em ambos os lados da espira, verifica-se que as forças magnéticas resultantes são opostas, resultando em um torque que faz a espira girar.
Comutador e Rotação Contínua
Para que a espira gire continuamente, é necessário o uso de um comutador. O comutador é um disco de material condutor dividido por um material isolante. Escovas de grafite fazem o contato elétrico entre a fonte de energia e o comutador. À medida que o comutador gira, a corrente elétrica na espira é invertida, mudando o sentido da força aplicada e mantendo a espira em rotação por inércia.
