USINA HIDRELTRICA - FEIRA DE CINCIAS ... O Imperdvel !

http://www.feiradeciencias.com.br/sala14/14_23.asp[01/08/2013 12:42:25]

Usina Hidreltrica(Modelo Didtico de Alternador)

Prof. Luiz Ferraz Nettoleobarretos@uol.com.br

ApresentaoUma turbina ou roda d'gua de plstico ligada por um eixo a um m permanente, ambos capazes degirar solidariamente, num plano vertical.

O m gira dentro de um ncleo de ferro em forma de U. Nesse ncleo temos, na perna vertical, umabobina de fio de cobre esmaltado (450 espiras de fio 26 a 30) a qual, por sua vez, est ligada a umapequena lmpada incandescente 'mignon' (1,5 V) ou, preferivelmente, a um LED. A turbina acionada pelojato da gua proveniente de uma torneira. A 'parte eltrica' est separada da 'parte hidrulica' por umachapa de lata ou alumnio (para evitar respingos - parte azul na ilustrao acima).Ao girar o m observa-se o acendimento da lmpada (ou do LED). Equipamento semelhante a esse eravendido, nos bons tempos, pela FUNBEC. O projeto acima caracteriza um modelo didtico de gerador decorrente alternada ou "alternador".

MontagemToda montagem deve ser compatvel com o material que o aluno/leitor selecionar. Como a parte crtica damontagem proposta o m permanente, todas as demais partes devero se ajustar a ele. Ento, o queposso fazer dar um exemplo a partir de um determinado m e o consulente ajustar o processo smedidas do m que tiver em mos.Assim, vamos partir do pressuposto de que tenhamos um bom m cilndrico de 10 cm de comprimento e 1cm de dimetro (pode ser tambm um m de seo quadrada ou retangular). Nessas condies, o ncleoda bobina deve ser feito de um vergalho de ferro de construo de pelo menos 37 cm de comprimento e

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dimetro de 1 a 1,5 cm. Esse vergalho de ferro macio deve ser curvado para ter a forma de U de modoque a abertura das pernas do U fique com 11cm. Desse modo, o m poder girar entre as pernas desse U,bem prximo delas. Descontando as dobras do ferro, as pernas do U ficaro com cerca de 12 cm.Na perna central desse U que enrolaremos as 450 voltas de fio de cobre esmaltado #26 a #30. At umas500 voltas de fio #30 cabero tranqilamente nessa perna central do ncleo (bem arrumadinhas, espirasjuntas, em camadas).Veja ao final do artigo o item "Erros que devem ser evitados" e veja bem o modo como o m deve girarentre as pernas do ncleo.

H certas modificaes simplificadoras que podemos incluir nesse projeto:

Variante 1- Trocar o conjunto do eletrom e m do nosso projeto por um 'motor eltrico' tirado de umbrinquedo que 'funcionava' com 1, 2 ou 3 pilhas comuns. Infelizmente poucos leitores percebem que taispequenos motores eltricos podem ser convertidos em geradores eltricos e, basta para isso "girar o eixo"do 'motor'. Realmente, esses pequenos motores eltricos que acionam uma infinidade de brinquedo,tocados pilha, tm no seu interior todas as partes necessrias ao nosso gerador eltrico. Tm 2, 3 oumais bobinas mveis e dois fortes ms. Todos eles funcionam como geradores eltricos ... basta fazermosgirar seus eixos com rotaes adequadas.

Nesses motores, os ms formam o estator e as bobinas formam o rotor. Girando-se o eixo (com boarotao) ele gerar uma d.d.p. alternada (tenso eltrica) do mesmo modo que aquele de nosso projeto.Dentro de certos limites, quanto maior a rotao dada ao eixo maior ser a d.d.p. induzida. Essa rotaopode ser obtida por meio de uma turbina ligada ao eixo do 'gerador' e acionada a gua ou ar. Geradoreseltricos 'manuais' nada mais so que 'pequenos motores eltricos' convertidos para geradores, cujo eixo girado rapidamente, mediante combinaes adequadas de engrenagens de fibra. Eis uma sugesto para montagem e uma maquete ilustrativa:

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Abaixo mostramos esse pequeno motor eltrico e, na terceira figura, um desses, dotado de grande hlice.

Variante 2- Trocar nosso conjunto por motores eltricos tirados de automveis. Os motores que acionamos limpadores do pra-brisa, que levantam a antena, que movimentam os vidros, os das ventoinhasinternas etc., normalmente conseguidos como sucatas (pois as partes que se danificam, em geral soapenas os contatos externos) so excelentes para trabalharem como "geradores eltricos". So motorespara 12 VCC. Os demais comentrios seguem a Variante 1.

Variante 3- Usar um "dnamo" de bicicleta. Vire a bicicleta de ponta cabea (apoiando guido e selim nocho) e encoste o 'dnamo' no pneu. Agora s girar os pedais para produzir energia eltrica! Boaginstica!

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Nota: Os geradores mecnicos de corrente alternada so denominados alternadores e os geradoresmecnicos de corrente contnua so denominados dnamos. A denominao "dnamo de bicicleta" completamente errnea, uma vez que tais dispositivos geram correntes alternadas; 'dnamos de bicicletas'no so 'dnamos', so "alternadores". Para constatar isso basta tentar "fazer funcionar um radinho depilha" usando diretamente desses tais "dnamos de bicicletas".

Erros que devem ser evitadosPode acontecer do montador no tomar a devida ateno para com as faces polares dos ms utilizados e,como conseqncia disso, o gerador no ir funcionar. Eis uma ilustrao para isso:

Bom sucesso!

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