Tubo de indução

1. Introdução

Para o desenvolvimento de um experimento didático na área de física, escolheu-se o tópico de indução eletromagnética, explorando os conceitos da lei de Faraday. A ideia do experimento consistiu inicialmente em um tubo com uma bobina de 600 espiras, espaçadas por seu comprimento, às quais estão ligadas a dois LEDs cada uma, um antiparalelo ao outro. Seria lançado um ímã pelo tubo, observando-se os LEDs acenderem, segundo os princípios da indução: quanto maior a velocidade, maior a variação do fluxo e, portanto, maior a corrente induzida e a intensidade da luz do LED, e um LED acende para a aproximação do ímã e o outro no afastamento.
Durante o desenvolvimento do projeto, algumas dificuldades foram encontradas, principalmente em relação ao número de espiras que seria necessário para criar uma corrente suficientemente forte para acender os LEDs e a necessidade de um ímã cujo campo magnético fosse relativamente alto, com o mesmo fim.
Fazendo uma bobina com 150 espiras e um ímã razoavelmente forte, os LEDs não acenderam, mesmo lançando o ímã com velocidade inicial não nula e realizando o experimento no escuro. Ao realizar a medida da corrente, da ordem de 10 μA, concluiu-se que ela não é suficiente para acender um LED, nem mesmo com uma intensidade baixa – essa corrente representa também que uma baixa tensão é produzida. Fez-se então a modificação do experimento: é observada diretamente em um medidor a passagem da corrente quando o ímã passa pela bobina; observa-se também que não há passagem de corrente para quando o ímã está em repouso. Ademais, pode-se discutir porque a corrente gerada é tão pequena, assim como as ordens de grandeza de correntes interfere no estudo do eletromagnetismo.

2. Descrição

Dentro do conteúdo programático do Ensino Médio, um dos tópicos de maior dificuldade entre os alunos é o eletromagnetismo, tanto pela abstração necessária para se entender os conceitos, quanto pelo modo que é tratado nas salas