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EFEITO TÉRMICO DA CORRENTE: O PISCA-PISCA DA ÁRVORE DE NATAL Uma aplicação simples do efeito térmico da corrente elétrica é o pisca-pisca de árvore de natal. 1. Ligue um pisca-pisca e observe-o funcionando. Tente inventar uma explicação para o seu funcionamento. Faça desenhos e descreva o seu raciocínio. 2. Abra um pisca-pisca e analise o seu funcionamento. Faça desenhos e explique o que você observou. Se desejar ligue este pisca-pisca e observe-o funcionando. Atenção: você deve ter cautela para realizar esta operação, pois há o risco de se levar um choque elétrico, que pode trazer prejuízos à sua saúde. ATIVIDADE 2 - UMA BÚSSOLA MAGNÉTICA Aproximando-se um fio que conduz uma corrente contínua de uma bússola, de forma que ele fique posicionado aproximadamente na direção norte-sul, pode-se observar um desvio na posição do ponteiro da bússola. Sabendo que o ponteiro da bússola alinha-se com o campo magnético que atua sobre ele, podemos concluir que a aproximação do fio condutor mudou a direção do campo magnético total que atua sobre o ponteiro. Dai podemos inferir que um fio conduzindo corrente elétrica produz um campo magnético em volta do fio. Enrolando-se o fio e formando uma bobina, o efeito sobre o ponteiro aumenta, o que podemos entender se imaginamos que ao formarmos a bobina concentramos o campo magnético. Se colocamos um núcleo de ferro dentro da bobina, ele ficará imantado pelo campo magnético da bobina e o conjunto funciona como um eletroímã, um imã que só funciona enquanto a corrente elétrica se mantiver circulando pela bobina e que gera um campo magnético mais intenso que o da bobina sozinha. Se a fonte de corrente, que alimenta a bobina, é do tipo C.C. (corrente contínua), como no caso de pilhas e baterias, o eletroimã terá dois pólos magnéticos bem definidos, como ocorre com um ímã. Entretanto, se a corrente que passa através da bobina for alternada, os pólos magnéticos do eletroimã ficaram se alternando de posição, à medida que a corrente se alterna em seu sentido. 1. Analise uma campainha ou vibrador elétrico do tipo CC. e tente imaginar como é o seu funcionamento. O que provoca a vibração dele? Faça um desenho do aparelho, identificando as partes básicas e redija uma pequena explicação de seu funcionamento. 2. Analise também uma campainha elétrica do tipo C.A. (tipo cigarra) e tente imaginar como é o seu funcionamento. O que provoca a vibração do mesmo? Faça um desenho do aparelho, identificando as partes básicas e redija uma pequena explicação de seu funcionamento. 3. Tente construir uma bússola elétrica, em que o imã natural é substituído por um eletroímã. *Sugestão: ligue um eletroímã à uma pilha. Este conjunto deve ser posto à flutuar sobre uma pequena plataforma de material isolante, como o isopor. 4. Observe um auto-falante funcionando. Tente localizar onde estão os pólos do ímã e a bobina em que circula a corrente elétrica. Tente explique o seu funcionamento. ATIVIDADE 3 - FAZENDO PILHAS Uma pilha é formada por, no mínimo, uma substância química chamada de eletrólito, líquido ou pastoso , e dois eletrodos (metais) imersos no eletrólito. Estes três materiais, os eletrodos e o eletrólito, devem ser quimicamente diferentes. Numa pilha, através da ação mútua das diversas substâncias, a energia que está armazenada nas ligações químicas é transformada em energia elétrica.
1- Para montar uma pilha, você usará o seguinte material: 1 placa de alumínio, 1 placa de cobre, pedaços de papel de filtro, solução de sulfato de cobre, solução de sulfato de zinco.
2. Use uma esponja de aço e limpe bem as superfícies das chapas de zinco e alumínio. Elas estarão bem limpas se apresentarem o brilho metálico característico. 3. Umedeça um pedaço de papel de filtro na solução de sulfato de cobre e outro na solução de sulfato de zinco. 4. Monte o sanduíche mostrado na Figura 4. Use o voltímetro digital para verificar se há tensão entre as duas placas metálicas. Anote a tensão e o metal da placa que funciona como pólo negativo da pilha. Obs: se a tensão indicada no voltímetro for positiva a placa que funciona como pólo negativo será aquele em que a ponta de prova preta estiver ligada. Se a tensão indicada no voltímetro for negativa o pólo negativo da pilha é a placa que estiver ligada à ponta de prova vermelha. 5. Teste se esta pilha é capaz de acender uma lâmpada de lanterna. 6. Você pode formar pilhas usando quaisquer pares de metais e como eletrólito diversas substâncias: vinagre, suco de limão, água e sal, etc. Você poderá usar um voltímetro para verificar que o dispositivo é, de fato, uma pilha. DESAFIOS EXPERIMENTAIS
2 - Existem lâmpadas de lanterna que precisam de duas pilhas para se acenderem. Como você ode produzir uma pilha dupla para acender uma destas lâmpadas? ELETRICIDADE PRODUZIDA POR ÍMÃS E FIOS METÁLICOS MOVENDO-SE UNS EM RELAÇÃO AOS OUTROS Uma bobina é formada por um fio metálico, bom condutor de eletricidade, enrolado de forma a dar diversas voltas numa fôrma. Se ligarmos as extremidades da bobina a um amperímetro, e movimentarmos um ímã próximo à bobina, surgirá uma corrente elétrica fluindo através da bobina. O amperímetro, caso seja sensível, indicará isto. Se o ímã ficar parado mas a bobina for movimentada também surgirá uma corrente induzida na bobina. Esse fenômeno foi originalmente produzido pelo físico inglês Michael Faraday, em 1831. Tal efeito é conhecido como “indução eletromagnética”. Você pode usar um multímetro digital para detectar a tensão ou corrente induzida.
2. Analise agora o esquema de funcionamento de um pequeno gerador de eletricidade que utiliza o princípio de Faraday. Observe seu funcionamento fazendo-o acender uma lâmpada pequena. Observe e desenhe as partes fundamentais que constituem o gerador de eletricidade. Descreva as transformações de energia que ocorrem neste processo.
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