Dínamo é um dispositivo que converte a energia mecânica em energia elétrica. Esse tipo de aparelho é encontrado em diversos lugares. Desde usinas geradoras de energia e, até mesmo, algumas bicicletas. Dessa forma, veja como esse aparato funciona, seus componentes, suas aplicações e muito mais!
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O que é o dínamo
O dínamo é um aparelho capaz de gerar corrente contínua. Para isso, ele converte a energia mecânica em energia elétrica. Isso é feito por meio da indução eletromagnética. Esse aparelho é composto, basicamente, de um ímã que gira em torno de um eixo móvel. Ao redor dele há um fio condutor enrolado em espiras. Isto é, o ímã gira próximo a uma bobina.
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O princípio físico empregado no funcionamento do dínamo é a Lei de Faraday-Neumann-Lenz. Ou seja, a lei de indução eletromagnética. A qual postula que ao variar a posição de relativa de um ímã e um bobina, uma corrente elétrica é induzida em um fio condutor. Para que isso aconteça, é preciso que o dínamo possua alguns componentes básicos:
Os componentes do dínamo
- Eixo: parte na qual transmite o movimento de rotação para o ímã.
- Ímã: fica em torno do eixo e oscila para induzir a corrente elétrica na bobina.
- Bobina: conjunto de espiras metálicas enroladas. Geralmente são feitas em cobre.
Esses são os componentes básicos de um gerador de energia elétrica a partir da energia mecânica. Um aparelho real e funcional contará com diversas outras partes. As quais devem variar conforme a finalidade do dispositivo.
Como funciona o dínamo
A energia mecânica é aplicada para girar o eixo no qual se encontra o ímã. Essa energia pode vir de diversos lugares. Por exemplo, desde o movimento das águas de um rio ou a rotação das rodas de uma bicicleta. Com isso, ímã entrará em movimento circular e suas polaridades serão invertidas a cada 180 graus de rotação.
Essa oscilação na posição relativa entre o ímã e a bobina faz com que uma corrente contínua seja induzida em um fio condutor ligado ao dínamo. Isto é, o movimento do ímã faz com que os elétrons livres dentro do material condutor mudem de posição. Dessa forma, acontece o surgimento de uma diferença de potencial (ddp). Consequentemente, uma corrente elétrica.
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Aplicações e usos do dínamo
Os usos desse material são diversos. Desde sua invenção, em meados do século XIX, ele vem sendo empregado em muitas áreas. Veja algumas delas:
- Bicicletas: são os dispositivos ligados às rodas e que são responsáveis por alimentar uma lanterna.
- Freio regenerativo: carros elétricos e híbridos usam a atração magnética para diminuir a velocidade e carregar parte da bateria.
- Geradores: os geradores elétricos costumam converter energia mecânica em energia elétrica.
- Usinas eólicas: a energia mecânica é provida pelo vento e é convertida em energia elétrica.
- Fórmula 1: carros de fórmula 1 contemporâneos são híbridos e possuem um sistema que usa a energia mecânica para carregar parte de suas baterias.
Além destes usos, existem diversos outros. Percebê-los é muito simples. Só é necessário a atenção. Por isso, basta observar o mundo de maneira crítica.
Vídeos sobre dínamo
Assista aos vídeos selecionados. Assim, será possível aprofundar seu conhecimento sobre esse tema. Afinal, esse conceito físico é muito importante para compreender melhor o mundo que nos cerca.
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Como funciona um dínamo de bicicleta
Usar iluminação na bicicleta é uma questão de segurança. Afinal, com a imprudência dos motoristas, infelizmente, é preciso se mostrar presente na rua. Contudo, já parou para pensar como os dínamos das bicicletas funcionam? Nesse vídeo o professor Cesar Staudinger explica os conceitos físicos por trás desse aparelho.
Construção de um dínamo simples
Os ímãs podem ser usados para converter energia mecânica em energia elétrica. Isso acontece por meio da indução eletromagnética. É possível construir um gerador desses usando materiais de fácil acesso. Para ver como fazer, basta assistir ao vídeo do canal Manual do Mundo.
Como fazer um dínamo usando um motor elétrico
O canal Manual do Mundo ensina a fazer um gerador elétrico que converte a energia mecânica em energia elétrica. Esse tipo de experimento pode ser feito em feiras de ciência ou como demonstração do conceito físico.
O dínamo é um aparelho muito usado desde o início do século passado. Afinal, esse dispositivo é simples e eficaz. Além disso, com o aumento do uso de veículos elétricos e híbridos, esse aparelho estará cada vez mais presente em nosso cotidiano. Por isso, vale lembrar que seu funcionamento está baseado no princípio físico da indução eletromagnética
Referências
Física III: eletricidade e magnetismo (2016) – YOUNG, H. D. et al.n
Física: Volume 3 (2008) – HALLIDAY, D. et al.
Curso de Física Básica: Volume 3 (2014) – NUSSENZVEIG, H. D.
Por Hugo Shigueo Tanaka
Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).
Tanaka, Hugo Shigueo. Dínamo. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/dinamo. Acesso em: 26 de April de 2024.
1. [UFMG]
A corrente elétrica induzida em uma espira circular será:
a) nula, quando o fluxo magnético que atravessa a espira for constante
b) inversamente proporcional à variação do fluxo magnético com o tempo.
c) no mesmo sentido da variação do fluxo magnético.
d) tanto maior quanto maior for a resistência da espira.
e) sempre a mesma, qualquer que seja a resistência da espira.
Alternativa correta: A
Segundo a Lei de Faraday, se o fluxo magnético através da espira não variar com o passar do tempo, então, não haverá corrente elétrica induzida na espira.
2. [UPF]
A indução eletromagnética é um fenômeno que se encontra presente em diversos equipamentos que utilizamos cotidianamente. Ela é utilizada para gerar energia elétrica e seu princípio físico consiste no aparecimento de uma força eletromotriz entre os extremos de um fio condutor. Para que essa força eletromotriz surja, é necessário haver a variação de
a) campo elétrico.
b) resistência elétrica.
c) capacitância elétrica.
d) temperatura.
e) fluxo magnético.
Alternativa correta: E
Para que haja a indução eletromagnética, é necessário que haja a variação do fluxo do campo magnético entre os condutores. Isso deve acontecer por meio de um movimento relativo entre o ímã e o enrolamento elétrico.