Eletroimã - Proposta e Funcionalidade

Proposta
A justificativa encontra-se em um contexto onde se objetiva construir e modelar projetos de caráter didático ou experimental, através da utilização de materiais de baixo custo, visando facilitar o processo de cognição de algum fenômeno físico.
Objetivamos também tomar conhecimento ou consolidar aquilo que aprendemos no que se refere à montagem e confecção de circuitos eletrônicos, elaboração de projetos, experiências e acabamentos simples.

O projeto propõe a construção de um dispositivo que utiliza a força da gravidade em conjunto com a força magnética de um eletroímã para manter um pequeno objeto de metal ferromagnético suspenso no ar.

Funcionalidade As forças irão agir independentemente, uma em oposição à outra. Para que o objeto possa permanecer em um equilíbrio estático, suspenso no ar, é preciso que a força do eletroímã seja cuidadosamente ajustada, para isso foi implementado um circuito eletrônico que habilita e desabilita a ação desse imã. O princípio geral é simples: Um eletroímã puxa o objeto ferromagnético para cima, enquanto um feixe de luz mede a posição exata da borda superior do objeto. A força do ímã de levantamento é ajustada de acordo com a posição detectada pelo feixe de luz. O método mais comum de levitação magnética é baseado na utilização de um eletroímã. O eletroímã é um ímã controlado por corrente elétrica, capaz de suspender um determinado objeto metálico a uma determinada altura no eixo vertical, apenas com o campo eletromagnético gerado pela corrente elétrica que circula no solenóide. Com a passagem de uma corrente I pelo eletroímã, a esfera está sob a ação de duas forças: A força gravitacional (peso) e a força eletromagnética produzida pela bobina, forças essas que atuam em sentidos opostos. Na situação de equilíbrio, a força resultante é igual a zero, visto que a posição da esfera não varia em relação ao tempo. Então: Fmag = Pesf, onde Fmag é a força eletromagnética produzida pelo eletroímã suficiente para