Lei de Faraday-Neumann-Lenz

Nas ultimas fases do ensino médio apresentamos aos alunos a Lei de Faraday-Neumann-Lenz ou apenas a Lei da Indução Eletromagnética. De forma simples podemos ligar uma solenóide a um LED e alternar um ímã próximo a solenóide, assim percebemos o LED acesso.

Outra alternativa experimental seria os chamados Tubos anti-gravidade, onde um ímã em queda induz um corrente elétrica que gera um campo magnético, que acaba freando o ímã. Contudo em um tubo fechado não podemos ver o ímã descendo. Este experimento é geralmente chamado de freio magnético.

Um solução seria fixar paralelamente  duas barra de material não magnético e solta um ímã. Dessa forma seria bem perceptível o tempo de queda de um ímã ou de outro material não magnético.No experimento apresentado foi usado barras de alumínio devido a sua baixa densidade e preço acessível.

O mecanismo apresentado permite ajusta o ângulo de inclinação das barras paralelas de alumínio. Assim podemos soltar o ímã de forma que ele deslize pelo plano inclinado como em uma queda "livre" porem sem aceleração entre as duas barras.

 Detalhe para as barras paralelas inclinadas a 90°.

O controle de inclinação mantém as barras no ângulo desejado ente 0 e 90°. Bastando apenas uma pequena força para alterar o ângulo, sem necessidade de apertar parafusos ou ficar segurando as barras.

Detalhe ao mecanismo de controle de inclinação

Detalhe as barras paralelas

Por usarmos ímãs de neodímio, não é aconselhável usar materiais ferromagnéticos próximos as barras. Por este motivo é usado madeira (eucalipto vermelho de reflorestamento) e todos os parafusos de fixação das barras são de latão.

Equipamento completo.

O experimento em si não é inovador, mas a sua construção permite de forma fácil e simples a demostração dos fenômenos físicos envolvidos, bem como praticidade em aplicar em uma sala de aula.

Ao aplica-lo em uma turma do 3° ano do ensino medio, sugeri aos alunos que me explicasem o motivo do íma descer devagar (velocidade constante) quando as barras estão inclinadas 60°, ou mesmo quando o ímã está entre as duas barras a 90°, a contra exemplo soltava um pedaço de metal não magnético, eis que surge uma resposta do aluno.

" O material que é feito as barras não é puro, deve ter um pouco de ferro misturado, não é o bastante para atrair o ímã, mas é suficiente para freá-lo"

Bem, o aluno fez uma observação e criou uma hipotese (modelo) para justificar o experimento, plausível dentro dos conhecimento que tinha sobre eletromagnetismo.