Geradores elétricos monofásicos e trifásicos como suporte didático para o ensino de Eletromagnetismo

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2020v37n2p879

Palavras-chave:

Geradores Elétricos, Ensino, Lei de Faraday, Monofásico, Trifásico

Resumo

A energia elétrica é de fundamental importância para o mundo moderno, pois é fonte de luz, calor e força motriz de todas as máquinas e equipamentos eletroeletrônicos. Buscando mostrar a importância da física no cotidiano dos estudantes, propõe-se neste trabalho a construção e estudo de geradores elétricos de corrente alternada dos tipos monofásicos e trifásicos. O estudante ao se deparar com este experimento identificará a importância da lei de Faraday para a compreensão do funcionamento dos geradores. Foi possível entender a partir desta lei, a conexão entre as bobinas e a disposição dos ímãs nos sistemas estudados. Foram construídos gráficos para investigar a relação entre a frequência da onda gerada e a frequência de rotação do gerador, e também, a relação entre a tensão eficaz e a frequência de rotação. Em especial, no sistema trifásico foi possível compreender por meio de ilustrações, as conexões entre as bobinas para geradores com seis ou mais bobinas nas ligações do tipo estrela e triângulo. O aparato experimental é de grande praticidade, fácil de ser construído, de ser montado e desmontado. O custo médio foi em torno de R$ 300,00, o qual varia com a quantidade de sistemas construídos.

Biografia do Autor

André Luíz Alves, Universidade Federal do Espírito Santo

É Doutor em Ciências Físicas pela Universidade Federal do Espírito Santo, UFES (2011). Possui experiência na área de materiais magnéticos, propriedades magnéticas e caracterização de materiais. Desde 2011 é professor pela UFES coordenando laboratórios de ensino e física experimental. Vem trabalhando em duas linhas de pesquisa: Ensino de Física e Física da Matéria Condensada. Na primeira, desenvolve trabalhos na construção de experimentos e abordagem em sala de aula; na segunda, vem atuando com as seguintes técnicas na caracterização de materiais: Medidas de Magnetização, Espectroscopia Mössbauer, Espectroscopia por Absorção de Raios - X, Difração de raios - X e Microscopia Eletrônica de Varredura.

Yohannes Benincá Motta, Licenciando em Física, Universidade Federal do Espírito Santo

É aluno finalista do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal do Espírito Santo, UFES, Campus São Mateus. Participou de projeto de ensino nesta universidade no qual atuou como bolsista no ano de 2019, desenvolvendo atividades na construção de experimentos relativos ao eletromagnetismo e monitorias em laboratório. Foi monitor de Física Básica no IFES, São Mateus, através de programa de monitoria, uma parceria entre UFES e IFES.

Antônio Carlos Barbosa Zancanella, Instituto Federal do Espírito Santo, Campus São Mateus

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Ouro Preto (2014) e Física pela Universidade Federal do Espírito Santo (2019). É mestre em Engenharia Mecânica pelo programa de pós-graduação em Engenharia Mecânica (POSMEC) da Universidade Federal de Santa Catarina (2016). Possui experiência em ensino na área de Engenharia Mecânica e Física. Atualmente, trabalha como docente no Instituto Federal do Espírito Santo (IFES), coordenando o curso de Engenharia Mecânica desta instituição.

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Publicado

2020-08-12

Edição

Seção

Atividades experimentais no ensino de Física