O efeito motor — Educação física, 14–17 anos
Como um campo magnético exerce uma força sobre um fio com corrente, produzindo o movimento de um motor elétrico.
A ideia
A corrente num fio corresponde a cargas em movimento, e um campo magnético pode exercer uma força sobre essas cargas. O fio sofre então uma força perpendicular tanto à corrente como ao campo. Para um fio direito, o valor da força é F = BIL senθ.
Porque é necessário
A eletricidade pode transferir energia, mas um circuito, por si só, não explica como essa energia se transforma em rotação. O efeito motor resolve este problema fazendo uma bobina com corrente sofrer forças num campo magnético. As primeiras experiências que mostraram que a corrente podia desviar uma bússola revelaram a ligação entre eletricidade e magnetismo.
Um exemplo resolvido
Um fio com 0,40 m conduz 3,0 A através de um campo magnético de 0,20 T, fazendo 90°. Como sen90° = 1, usa-se F = BIL = 0,20 × 3,0 × 0,40. A força é 0,24 N e a sua direção determina-se com a regra da mão para o efeito motor.
O erro comum
Um erro comum é esperar uma força sempre que um fio com corrente está perto de um íman. Parece razoável porque os dois elementos estão presentes, mas o ângulo é importante: um fio paralelo ao campo tem θ = 0° e sen0° = 0, logo a força motora é nula. O fio tem de atravessar a direção do campo.
Fora da escola
Os motores elétricos usam uma bobina com corrente num campo magnético para produzir rotação contínua. Fazem funcionar ventoinhas, máquinas de lavar, bicicletas elétricas e muitas ferramentas. Um motor usa o efeito motor para transformar energia elétrica em movimento; inclui comutação ou corrente alternada para manter o mesmo sentido de rotação.
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