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Canhão Eletromagnético (ART1795a)

Esta montagem didática e recreativa pode ser encontrada em diversas versões no nosso site. A versão apresentada usa a alimentação de um transformador e, se bem montada, pode lançar um projétil a alguns metros de distância.

Eis um projeto muito interessante para trabalhos escolares, demonstrações e feiras de ciências.

Trata-se de um canhão eletromagnético que tem por base um solenóide de construção caseira, simples de montar.

O canhão pode atirar pequenos projéteis como grãos de feijão ou ervilhas, bolinhas de plástico ou outros materiais a uma distância que dependerá apenas da qualidade da montagem de cada um.

O circuito tem um solenóide que, ao ser energizado puxa violentamente um núcleo de metal para seu interior, arremessando assim o pequeno projétil, conforme mostra a figura 1.

 

   Figura 1 – O canhão eletromagnético
Figura 1 – O canhão eletromagnético

 

O princípio de funcionamento é bastante explorado em outros projetos e melhor explicado nos nossos livros como o Curso de Eletrônica, Eletrônica Básica, volume 1.

Quando uma corrente percorre um condutor, surge em torno desse condutor um campo magnético.

Enrolando o condutor de modo que ele forme uma bobina, conforme mostra a figura 2, o campo magnético criado é reforçado, podendo atrair objetos metálicos para seu interior.

 

    Figura 2- O campo de um condutor e de uma bobina
Figura 2- O campo de um condutor e de uma bobina

 

Se enrolarmos o fio num carretel teremos um solenóide que é um componente de grande utilidade em muitas aplicações que envolvem a produção de forças mecânicas.

Na figura 3 temos o modo de se obter este solenóide.

 

   Figura 3 – O solenóide
Figura 3 – O solenóide

 

Ligando o solenóide a uma fonte de tensão e colocando no seu núcleo um parafuso metálico, por exemplo, de modo que ele fique a maior parte de seu comprimento para fora, conforme mostra a figura 4, temos um efeito bastante interessante ao fechar o circuito.

 

   Figura 4 – Acionando o solenóide
Figura 4 – Acionando o solenóide

 

A corrente circulante, ao se pressionar o interruptor, cria um forte campo magnético no interior do solenóide o qual puxa o parafuso para dentro com força.

Com isso, se houver um pequeno objeto no interior do solenóide, ele será lançado para diante.

Este é justamente o princípio de funcionamento de nosso pequeno canhão.

 

Montagem

Na figura 5 temos as diversas partes que compõem o nosso pequeno canhão.

 

   Figura 5 – A montagem
Figura 5 – A montagem

 

O fio esmaltado pode ser aproveitado de velhos transformadores (veja o artigo ART1792 – Como Obter Bobinas).

Enrolamos então no pequeno carretel de 200 a 500 voltas de fio esmaltado fino (28 a 32) de modo a enchê-lo completamente.

O núcleo será um parafuso de metal de 3,5 a 5 cm com espessura que permita que ele deslize sem atrito no núcleo do solenóide.

Para soldar os fios do solenóide é preciso raspar suas pontas.

Na figura 6 damos uma fonte de alimentação para o circuito.

 

   Figura 6 – Fonte de alimentação para o circuito
Figura 6 – Fonte de alimentação para o circuito

 

O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 12 + 12 V com corrente entre 500 mA e 800 mA.

O capacitor eletrolítico deve ter tensão de trabalho de 25 V ou mais.

O tubo do solenóide deve ser de papelão ou plástico. Não use tubo metálico.

Para testar o aparelho, posicione da forma indicada na figura 1 e coloque um pequeno projétil no tubo do solenóide.

Apertando o interruptor de pressão o núcleo (parafuso) deve ser puxado violentamente para o interior do solenóide e o projétil lançado para fora.

Faça teste com a melhor separação do núcleo em repouso para obter mais força de lançamento.

Não mantenha o interruptor pressionado por muito tempo, pois a corrente intensa pode aquecer e danificar o solenóide.

 

X1 - Solenóide – canhão – ver texto

S1 – Interruptor de pressão NA

T1 – Transformador de 12 + 12 V – ver texto

D1, D2 – 1N4002 ou 1N4004 – diodos de silício

C1 – 1 000 uF – capacitor eletrolítico

 

Diversos:

Cabo de força, fios esmaltados finos, fios, solda, material para o canhão, etc.

 

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N° do componente 

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