Levitação e aquecimento eletromagnético do naco de alumínio
24 de maio, 2015 às 8:15 | Postado em Corrente contínua e alternada, Eletromagnetismo
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Em uma das edições online da revista Galileu é exibido um vídeo na qual mostra: “um naco de alumínio ser derretido através de electromagnetismo“- https://www.youtube.com/watch?v=v577T8NzbiQ ,o alumínio que é um material, diamagnético, reage exatamente dessa forma, mas o que causa o aquecimento a ponto de derretê-lo ?, apenas a rotação constante, quando está dentro do espiral de imã, seria possível derreter um naco maciço de alumínio ?
O fato de o metal ser diamagnético ou paramagnético é irrelevante para o efeito demonstrado neste vídeo, seja para o aquecimento, seja para a surpreendente levitação magnética.
O enrolamento de cobre que se vê no vídeo está alimentado por uma corrente ALTERNADA com grande valor eficaz. O valor máximo da corrente no enrolamento de cobre que é visto no vídeo é da ordem de muitas centenas de ampères! Ou seja, na região onde o naco de alumínio está colocado existe um intenso campo magnético alternado graças à enorme corrente alternada no enrolamento de cobre.
No naco de alumínio, em decorrência da Lei de Faraday-Lenz, são induzidas correntes elétricas muito intensas, também chamadas correntes de Foucault. As correntes de Foucault, graças ao efeito Joule, aquece o naco de alumínio. Sob este ponto de vista o sistema é um forno de indução. Vide abaixo uma imagem de um dos primeiros fornos de indução para uso doméstico. Nos fornos de indução domésticos as tensões induzidas são baixas, não colocando em risco os usuários; as grandes corrente decorrem de que a resistência elétrica da panela ou chaleira é muito pequena.
Portanto o aquecimento do naco de alumínio está explicado pelas correntes de Foucault e se constituiu em um efeito muito conhecido e facilmente inteligível. O inusitado deste vídeo é a levitação do naco de alumínio.
A levitação eletromagnética em corrente alternada foi inventada pelo engenheiro inglês Elihu Thomson (1853-1937), sendo muito conhecida na versão do ANEL DE THOMSON ou ANEL SALTANTE, sobre o qual publicamos um artigo explicativo. No nosso artigo (vide o endereço seguinte) encontrarás as explicações para a levitação, assunto alíás não trivial de ser entendido. O artigo está disponível no Research Gate.
O efeito de levitação também está discutido em outra postagem do CREF: Como acontece a levitação magnética em corrente alternada?
“Docendo discimus.” (Sêneca)
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Comentários no Facebook
Yago Forte – Primeira vez que vi esse vídeo, imediatamente me lembrei do Efeito Corona. Estes dois efeitos têm alguma ligação direta, professor? http://i.ytimg.com/vi/qMZNKUUX4WI/hqdefault.jpg
Fernando Lang da Silveira – Nada a ver! O efeito corona está relacionado à existência de muito intensos campos elétricos. Estes inexistem para aquecer ou levitar o naco de alumínio. Ali são importantes intensos campo magnéticos alternados!
Yago Forte – Efeito Corona necessita de intensos campos elétricos, enquanto o outro necessita apenas de um forte campo magnético?
Fernando Lang da Silveira O intenso campo magnético ALTERNADO é produzido por uma enorme corrente alternada. E esta é obtida de uma fonte de baixa tensão. Alta tensão é necessária para produzir efeito corona.
Yago Forte – Entendi. Obrigado, professor!
Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 1693.
Professor, o consumo elétrico num forno de indução magnética para aquecimento desses alumínios como no vídeo é muito grande? Numa comparação com um forno resistivo e esse indutivo, há uma grande variação de consumo entre os 2?
Vai depender da potência do forno. E esta depende do que e quão rapidamente se quer aquecer.
Prof. Fernando Lang, não consegui entender porque o condutor de cima faz uma volta no sentido horário, um loop fora, e depois volta para todos outras espiras no sentido anti-horário .
Não sei se está correto, deduzi que essa primeira volta além de enfraquecer o campo do restante das bobinas, “dissipa” ( não é o termo adequado ) campo magnético fora das espiras , desperdiçando energia elétrica.
Será que teria como objetivo impedir a amostra pular para fora, como uma espécie de “tampa magnética” ?
Será que teria alguma vantagem nas correntes de Foucault , criando correntes opostas ?
Enfim, porque não foi feito com uma única bobina com todas espiras no mesmo sentido ?
Agradeço previamente o esclarecimento, e a dedicação do CREF como referência de ensino da Física no Brasil .
Muito bom teu comentário. Aquela configuração impede que a peça a ser fundida seja expulsa, jogada para fora do enrolamento.
Sei que a corrente alternada é de frequencia alta dai o motivo das espiras da bobina serem de grande superficie,
gostaria de saber a frquencia aproximada em hetrtz.
Agradeço
Roberto
É 50 ou 60 hertz.