1 - Objetivo do Trabalho:

Construir um eletroímã formado por um prego de no máximo 15 cm, enrolado por um fio de cobre esmaltado ou encapado (fio condutor de energia), em seguida deve-se raspar as extremidades, conectando- o a uma pilha (1,5 V) e passar o eletroímã sobre uma superfície com clipes, deixando por volta de 10 segundos e atrair o máximo de clipes que conseguir. Aprender a criar um ímã usando a eletricidade, ou seja, a corrente elétrica (fornecida pela pilha), atravessando um fio condutor criando em torno dele um campo magnético fazendo com que o prego comporta-se como um imã e cumprir a prova mínima de levantar 40 clipes.

2 - Descrever os Materiais Utilizados na construção do eletroímã.

• Prego                        
• Pilha Recarregável
• Fio de cobre           
• Câmara de ar de um pneu de bicicleta
• Lixa                          
• Borracha
• Tesoura 

3 - Descreva em 6 passos a construção do eletroímã e seu procedimento de interação com ele.

1 - Com uma lixa, lixamos as extremidades do fio de cobre que irão entrar me contato com a pilha  para retirar  a área esmaltada.

2 - Enrolamos o fio de cobre no prego de maneira que as extremidades do fio fiquem com um espaço sobrando.

2.1 - Deixamos as extremidades do prego sem cobrir como foi mostrado, pois são essas áreas que irão atrair os clipes. É importante dar várias voltas por cima das que já estavam.

3 - Cortamos 4 fatias de aproximadamente 3 cm de largura da câmara de ar com uma tesoura para fazer os protetores de dedo.

4 -  Encapamos o dedo do membro que iria utilizar o eletroímã e depois prendemos com a outra fatia. Deve-se fazer isso com os dedos polegar e indicador.

         A mão protegida ficou assim:

5 - O manejo do eletroímã foi feito da seguinte maneira: colocamos a pilha entre os fios de cobre e foi pressionado com os dedos protegidos por fora. Quanto mais firme segurar melhor.

6 - Para levantar os clipes foi necessário aproximar e deslocar o eletroímã pelos clipes na caixa e esperar por volta de 10 segundos. Ao levantar a mão, os clipes vieram junto.

ilustrações feitas por Simon.

4 - Por que um material que não é ímã se torna magnético?

O corpo ferromagnético não previamente magnetizado imanta-se quando submetido a
um campo magnético. No eletroímã, a corrente no enrolamento gera um campo magnético que faz a imantação.

Quando a corrente elétrica passa em um condutor, ao redor do condutor se produz um campo magnético. A corrente elétrica se comporta como um ímã, tendo a propriedade de exercer ações sobre ímãs e, sobre o ferro. 

Os três fenômenos eletromagnéticos

1) Uma corrente elétrica, passando por um condutor, produz um campo magnético ao redor do condutor, como se fosse um ímã;
2) Um condutor, percorrido por corrente elétrica, colocado em um campo magnético, fica sujeito a uma força;
3) Suponhamos um condutor fechado, colocado em um campo magnético; a superfície determinada pelo condutor é atravessada por um fluxo variar, aparecerá no condutor uma corrente elétrica; esse fenômeno é chamado indução eletromagnética.



Referência

5 - Coleta de Dados.

Faça alguns testes com o seu eletroímã e preencha a tabela abaixo:

Quilograma de um clipe: 0,0006 Kg

6 - Faça comentários sobre os dados encontrados na tabela.

Foi observado que no primeiro teste, por apresentar poucas espiras (25), o prego atraiu poucos clipes (31). Foi feito alguns ajustes no eletroímã ao modificar o número de espiras; o aumento gradual da quantidade das mesmas melhorou o desempenho, pois aumentou também o número de clipes atraídos. No último teste o número de espiras foi o maior feito pelo grupo, porém diminuiu a quantidade de clipes atraídos pelo eletroímã. Para a segunda fase da competição, pretendemos ajustar o eletroímã atual de 588 espiras, para assim atrair mais clipes, também utilizando pilhas com o d.d.p. máximo permitido, 1,5 V.

7 - Qual a maior dificuldade do grupo para a construção do eletroímã ? Justifique.

A maior dificuldade encontrada pelo grupo, foi enrolar o fio de cobre no prego, pois isso era desgastante. Tivemos que nos revezar para não cansarmos a mão e mesmo assim cansamos. Também tivemos dificuldades com os testes e na verificação do número de voltas.

8 - Faça uma descrição da evolução do seu projeto.

Algumas evoluções do projeto foram: mais voltas com o fio de cobre no prego para que a atração fosse maior; troca de pilhas para que fosse selecionada a que daria o melhor resultado e desenvolvemos uma forma de prender tiras de câmaras de pneu nos dedos para que não fossem queimados pelo fio de cobre conectado à pilha.

9 - Descreva pelo menos 5 conteúdos em Física, utilizados para este trabalho. Deixe claro em qual momento foi utilizado.

• Campo Magnético: A partir do momento em que se liga o eletroímã na pilha.
• Corrente Elétrica: ordena a carga no condutor (fio de cobre), quando existe uma d.d.p., causada pela extremidade da pilha.
• Condutor Elétrico: O fio de Cobre funciona como condutor elétrico, que é um material que permite que as cargas elétricas possam se movimentar livremente.
• Indução Eletromagnética: As espirais do fio de cobre contribuem para o movimento do fluxo do campo magnético.
• Condução Elétrica: Presente no momento em que há transferência de elétrons pelo fio de cobre de uma ponta a outra.

10 - Conclusão Final (indicar melhor resultado)

Nesta iniciação tecnológica, aprendemos na prática vários conceitos físicos ligados a Carga Elétrica.
Um simples objeto, como o prego, enrolado em um condutor (o fio de cobre), conectado a uma pilha, pode se tornar um ímã.
Percebemos na prática como a atração ocorre, através da formação do campo magnético e a corrente elétrica, ordenando as cargas. 
Nos testes feitos pelo grupo, os números de clipes atraídos eram poucos, atingimos nosso melhor resultado no dia da competição, atraindo 175 clipes, com uma pilha de 1,5 V, o eletroímã possui 588 espiras.

Construção do eletroímã

Neste sábado nosso grupo se reuniu para a construção do eletroímã. Todos os membros presentes e o projeto funcionou.

Usamos borracha de câmara de ar para proteger os dedos do calor.

Primeira reunião agendada

Na terça-feira (05/03/13), nosso grupo se organizou para começarmos a construção do eletroímã. Cada integrante terá que levar o material designado para a reunião no sábado. Iremos construir e começar os testes.