As correntes de Foucault desaceleram a queda de um ímã dentro de um tubo de cobre
Desmonte cuidadosamente um ímã, mas não deixe que os cilindros de neodímio se encaixem!
Solte o cilindro de aço em um tubo de cobre…
…e observe o quão rápido o cilindro cai.
Depois, faça o mesmo com os ímãs de neodímio…
…que levarão um tempo para cair.
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As correntes de Foucault desaceleram a queda de um ímã dentro de um tubo de cobre
Desmonte cuidadosamente um ímã, mas não deixe que os cilindros de neodímio se encaixem!
Solte o cilindro de aço em um tubo de cobre…
…e observe o quão rápido o cilindro cai.
Depois, faça o mesmo com os ímãs de neodímio…
…que levarão um tempo para cair.
Corrente de Foucault
As correntes de Foucault são muitas vezes demonstradas ao se retardar o movimento de um pêndulo metálico quando passa por um campo magnético. No caso de você ter tempo suficiente para experimentar com diferentes materiais, um pêndulo é uma boa escolha, pois permite comparar o tempo que leva para parar o movimento. No entanto, se você tiver pouco tempo e quiser que seus alunos façam o experimento sozinhos, é melhor inverter o movimento relativo e deixar um tubo de metal sem movimento desacelerar a queda de um ímã. Dessa forma você só precisa de tubos de cobre e ímãs.
Alterar campos magnéticos induz correntes elétricas nos condutores.
Um ímã em movimento em relação a um condutor pode induzir circuitos fechados de corrente elétrica. Essas correntes, por sua vez, geram um campo magnético oposto que retarda o movimento.
Ímãs fortes
Você pode usar um ímã especial como o ímã de neodímio ou adaptar um ímã Ciênsação combinando os dois ímãs de neodímio sob uma camada de plástico: devagar e COM MUITO CUIDADO coloque os dois ímãs de neodímio juntos (PERIGO! Estes ímãs são muito fortes e seu material é muito frágil. NUNCA deixe-os se encaixarem, pois eles podem quebar e as talas aceleradas pela colisão podem ferir alguém).
Primeiramente, deixe cair o cilindro de aço por dentro de um tubo de cobre vertical, em seguida, repita com um ímã forte. Certifique-se de que o ímã não atinga um chão duro ou se encaixe num objeto ferromagnético!
1. Como você explica a diferença de velocidade na queda?
(se for necessário)
Toque no tubo com os ímãs: eles se atraem?
› Não, o cobre é diamagnético, não ferromagnético.
Enquanto o ímã cai por dentro do tubo, o campo magnético variável afeta os elétrons livres no cobre?
› Sim, eles experimentam uma força de Lorentz vertical, fazendo-os girar no tubo de cobre.
Esses elétrons em movimento circular geram um campo magnético neles mesmos?
› Sim, e se opõe ao campo do ímã caído.
Os ímãs levam mais tempo para cair através do tubo do que o cilindro de aço. Embora o cobre não seja ferromagnético, ele é um bom condutor de corrente elétrica. Os ímãs em queda induzem uma corrente elétrica (chamada de correntes de Foucault) que flui em torno do tubo circular, e gera ela mesma um formato circular, isto é, um campo magnético em forma de donuts. O campo magnético gerado pelas correntes de Foucault abaixo e acima dos ímãs em queda se opõe ao campo magnético do ímã, que conduz a uma força de repulsão abaixo do ímã e uma força atrativa sobre ele, o que em conjunto desacelera a queda livre.