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Usina de Força (MIN503)

Este projeto serve para mostrar como funcionam as usinas de energia elétrica, convertendo energia mecânica em energia elétrica. O leitor pode usá-lo para demonstrações em feiras de ciências, em trabalhos escolares sobre o assunto ou com outras finalidades. Para o projeto o único material mais caro é o dínamo de bicicleta, mas se alguém dispuser de um pode "emprestá-lo" somente para fazer a experiência, já que ele será simplesmente fixado através de parafusos, sem sofrer qualquer modificação que impeça que ele seja usado em sua função original.

 

A ideia básica é fazer girar o dínamo com uma roda de madeira com uma tira de borracha na sua borda e fixada numa base conforme mostrado nos desenhos, mas o leitor pode imaginar qualquer outro meio de girar o dínamo como, por exemplo:

 

A partir de uma queda de água

A partir do vento com uma hélice

A partir de um motorzinho a vapor

 

Na figura 1 temos o circuito que serve para alimentar três LEDs que acenderão com a energia produzida, e eventualmente um pequeno motor.

 

Figura 1 – Diagrama do experimento para acionamento de 3 LEDs e um motor (M1)
Figura 1 – Diagrama do experimento para acionamento de 3 LEDs e um motor (M1)

 

 

Evidentemente, o dínamo precisará ser girado no sentido certo para que os LEDs acendam, pois eles são componentes polarizados.

Na figura 2 temos a disposição dos LEDs numa pequena ponte de terminais.

O mesmo circuito pode ser montado com base em outras técnicas como, por exemplo, numa matriz de contactos.

 

Figura 2 – Montagem do experimento com base numa pequena ponte de terminais isolados.
Figura 2 – Montagem do experimento com base numa pequena ponte de terminais isolados.

 

 

Qualquer LED pode ser usado, mas tenha cuidado com sua posição pois se forem invertidos eles não acendem.

Não recomendamos o uso de lâmpadas pequenas, pois como a tensão dessas lâmpadas é fixa e o dínamo gera uma tensão que depende de sua velocidade, um descontrole da rotação, o que facilmente pode ocorrer, vai queimá-las.

Se os LEDs acenderem com muito brilho, o que pode significar uma sobrecarga aumente os resistores para 1,5 k Ω ou mesmo 2,2 k Ω. Para uma montagem mais bonita, use LEDs de cores diferentes, inclusive LEDs brancos que já estão disponíveis no mercado com certa facilidade.

Uma sugestão é montar uma maquete de uma pequena cidade e colocar os LEDs no alto de pequenos postes simulando o sistema de iluminação pública, e alguns deles em casinhas.

O dínamo pode alimentar facilmente mais de 20 LEDs o que daria um bom efeito para um trabalho de maquete.

 

Em lugar do dínamo pode ser usado um pequeno motor de corrente contínua do tipo de usa imã permanente. Outros motores não funcionarão, pois não possuem os imãs internos para gerar os campos. Os pequenos motores, entretanto, não têm tanta potência como os dínamos o que significa que a quantidade de LEDs que pode ser alimentada é menor.

 

O QUE EXPLICAR

Este trabalho está diretamente relacionado com a conversão de energia (física) e distribuição de energia elétrica nas cidades (uso da energia).

Como tema transversal para ciências e física o projeto admite diversas abordagens como:

 

* Procure nos livros de física o princípio de funcionamento dos dínamos e prepare um cartaz explicando.

* Mostre que a quantidade de energia gerada depende da força mecânica, portanto não se cria energia, mas apenas se faz sua transformação (princípio da conservação da energia)

* Explique as diferenças entre corrente contínua e corrente alternada.

 

LED1, LED2, LED3 - LEDs comuns de qualquer cor

R1, R2, R3 - 1 k Ω - resistores de 1/4 W - marrom, preto, vermelho

M1 - Motor de 6 V (de algum brinquedo elétrico)

X1 - Dínamo de bicicleta

Diversos:

Ponte de terminais, base de madeira, fios, solda, etc.

 

 

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

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Em nossos últimos artigos, participações em lives, podcasts e vídeos temos ressaltado que estamos rapidamente caminhando para uma mudança de hábitos. São os novos tempos que estão chegando e que, em vista da pandemia estamos buscando para que sejam melhores e que nos tragam esperanças, paz e novos graus de compreensão, principalmente em nível mundial.

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