Como funciona um motor elétrico? Explicação simples
Com o advento da mobilidade eletrônica, o tema dos motores elétricos também está se tornando cada vez mais importante. Mas como funciona esse mecanismo? Nós explicamos a você neste artigo.
Como funciona um motor elétrico? Campos magnéticos e força de Lorentz explicados
O motor elétrico utiliza uma força essencial da natureza - a força de Lorentz. Explicaremos como isso funciona e por que um motor elétrico pode fazer isso com base no básico simplificado antes de começarmos a construção.
- Cada ímã tem dois pólos: o pólo norte e o pólo sul. As forças magnéticas sempre atuam do pólo norte ao sul e nas chamadas substâncias ferromagnéticas (cobalto, ferro, níquel).
- Materiais sólidos, como ferro, são sempre atraídos por um ímã. Se dois ímãs estiverem presentes, no entanto, o seguinte se aplica: os mesmos pólos se repelem (pólos sul e sul, norte e norte) - pólos diferentes se atraem (pólos sul e norte).
- A eletricidade também possui dois pólos diferentes. Há um pólo positivo e negativo aqui. Isso é chamado de carga elétrica. Plus significa que uma partícula é carregada positivamente. Menos significa que uma partícula é carregada negativamente.
- O efeito dentro de um campo magnético de uma carga (mais ou menos) é chamado de força de Lorentz. Simplificando: O pólo norte magnético repele a carga positiva e atrai a carga negativa. O pólo sul magnético atrai a carga positiva e repele a carga negativa.
- Todo motor elétrico é baseado nisso. Ele usa o efeito magnético de um ímã permanente em um eletroímã (que é energizado e tem carga).
Estrutura e função do motor
- O chamado estator está localizado sob a carcaça de um motor elétrico. Consiste em um campo magnético estável (ímã permanente). Isso significa que os pólos norte e sul têm um local fixo e não são variáveis.
- O rotor (lat. Rotare = turn) está localizado no próprio motor, é conectado a um eixo e, portanto, rotativo. Seu campo magnético elétrico muda constantemente: os pólos norte e sul trocam de lugar. O rotor é cercado pelo estator.
- A âncora é o núcleo de ferro do rotor. As bobinas do rotor, através das quais a corrente flui, são enroladas em torno dele. O campo magnético variável é construído usando essas bobinas. Se a armadura é um ímã permanente, não há bobinas.
- O comutador (também chamado de trocador de pólos) fica no eixo do rotor. A corrente flui através dele. A tarefa do comutador é girar o campo magnético do rotor e, assim, trocar os pólos. Isso sempre acontece quando uma determinada posição é atingida. Os contatos deslizantes são conectados ao comutador, que fornece corrente ao rotor.
- Se o motor elétrico estiver energizado, o campo magnético se acumula no rotor. Somente então ele se tornará um eletroímã rotativo.
- De acordo com o princípio descrito acima, de que os mesmos pólos sempre se repelem, o rotor começa a girar. O comutador sempre define o campo eletromagnético do rotor para que o polo norte do rotor e o polo norte do estator (análogo ao polo sul) estejam voltados um para o outro. Simplificando, a polaridade do rotor é alterada após cada meia volta. Caso contrário, o Polo Norte e o Polo Sul se enfrentariam e o motor pararia.
- Há também uma variante do motor elétrico sem um comutador. Nos motores CA, o campo magnético muda de ritmo com a velocidade do rotor. Os mesmos pólos se enfrentam "automaticamente". Nesse caso, a estrutura é um pouco diferente. As partes básicas são mantidas.
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