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Ventilador magnético que não gasta luz é possível? Especialista explica

É comum surgir nas redes sociais vídeos curiosos de invenções que chamam atenção por sua engenhosidade. Neste caso, internautas arquitetam o ventilador dos sonhos de muitos consumidores, que funciona sem precisar de luz elétrica, apenas com ímãs. Mais do que um simples truque para conseguir curtidas nas redes, essa criação inteligente coloca em prática uma série de princípios da Física Eletromagnética, muito subestimada nas aulas do Ensino Médio. Mas, afinal, como a ciência explica algo tão surpreendente?

Para descobrir a resposta definitiva, o TechTudo foi atrás de um especialista na área e conversou com Felippe dos Santos, mestre em Física pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro. Apesar de bastante impressionado com a ideia espalhada pelo vídeo, o cientista tem uma péssima notícia para quem esperava economizar na conta de luz com essa engenhoca. Ainda que renda um vídeo curto interessante, essa ideia não serviria para construir um ventilador funcional que não gasta luz por longos períodos. Entenda.

 Divulgação/Arno Adaptar o ventilador para funcionar por magnetismo pode não ser a melhor ideia — Foto: Divulgação/Arno

Ventilador magnético: vídeo e passo a passo de como ele é feito

Antes de explicar o porquê dessa ideia não funcionar tão bem quanto parece, é importante entender o que está acontecendo no vídeo em questão (abaixo).

O clipe começa com o engenheiro aproximando dois ímãs do seu ventilador improvisado, o que dá vida a sua criação. Para isso funcionar, contudo, existem uma série de passos que precisam ser realizados com antecedência, mostrados no vídeo logo na sequência.

Para começar, ele usa como base um motor elétrico comum. A estrutura é modificada para alterar a forma como funciona. O inventor tira uma peça chamada de estator, uma carcaça metálica enrolada em uma quantidade enorme de fios de cobre. Em um ventilador comum esses cabos, conhecidos como bobina, recebem a eletricidade e fazem ela girar em seu interior, o que forma um campo magnético forte o suficiente para movimentar as pás do aparelho.

No experimento, a peça tão essencial será substituída por uma alternativa improvisada. O engenheiro prepara um rotor, que é simplesmente uma peça capaz de girar no próprio eixo, com uma série de pequenos ímãs comuns, colados ao longo de toda a sua extensão. Esses ímãs estão posicionados em uma distância próxima o suficiente para criar um campo magnético estático resistente. Pode parecer confuso, mas é mais simples do que parece.

Na prática, cada pequeno pedacinho magnético faz uma força invisível, que é compensada por uma força igual vinda da direção oposta, do ímã colado no lado contrário do tal rotor. É como se duas pessoas estivessem empurrando suas mãos umas contra as outras. Se mantiveram a mesma força, ninguém vai sair do lugar, o que está acontecendo nesse momento com o motor magnético improvisado.

Para completar a gambiarra e impulsionar o movimento, o homem fecha o ventilador colocando as hélices de volta no lugar, de uma forma em que haja o mínimo de resistência com o motor, para facilitar na hora de ligar. Com todos as peças no lugar, basta apenas dar um empurrãozinho para tudo funcionar, o que é feito ao se aproximar dois ímãs maiores a todo esse sistema.

 Youtube/Milton Galelo Motores Exemplo de bobina — Foto: Reprodução: Youtube/Milton Galelo Motores

Esses ímãs criam um campo magnético estático, que interage com o metal e os ímãs internos, induzindo uma leve magnetização e colocando o sistema em uma posição de equilíbrio instável

— revela Felippe.

O que, em português claro, quer dizer que esses ímãs maiores criam uma força que empurra os ímãs menores, dentro do motor. Isso mexe com o equilíbrio criado anteriormente e faz com que as hélices comecem a girar, sem a necessidade de eletricidade.

Qual é a explicação científica para o movimento?

Antes de entender como esse ventilador magnético funciona, é bom saber também um princípio simples e importante da Física, que faz os ventiladores comuns funcionarem.

De acordo com a teoria elementar do eletromagnetismo, correntes elétricas em movimento acabam criando um campo magnético ao seu redor. Essa descoberta, feita em 1820 pelo cientista Hans Christian Ørsted, revolucionou a forma como se pensa em energia e influencia invenções até os dias de hoje.

Para isso que serve a bobina do motor tradicional vista no vídeo. Aquele amontoado de fios de cobre em espiral gera um campo eletromagnético em seu interior, forte o suficiente para girar a haste que movimenta as pás do ventilador. Tudo que o engenheiro faz ao longo do vídeo é substituir a fonte de campo eletromagnético.

A corrente elétrica é trocada por um material ferromagnético, que já está carregado com um campo do tipo. Nesta gambiarra, esse material são os pequenos ímãs, alinhados no rotor, que criam um sistema magnético estável. Estabilidade que é perturbada ao adicionar novas fontes de magnetismo ao aparelho. “Ao aproximar os ímãs, o engenheiro está interferindo na energia do sistema,” explica Felippe.

 Reprodução/Freepik Nada substitui um ventilador tradicional — Foto: Reprodução/Freepik
"Ao aproximar os ímãs, o engenheiro está interferindo na energia do sistema. Isso acontece porque mover um ímã próximo a um objeto ferromagnético exige trabalho — energia mecânica fornecida pela mão. O campo magnético que surge cria um estado onde os ímãs internos não estão estáveis, qualquer pequena vibração faz com que o eixo comece a girar, buscando alinhar os pólos. Os rolamentos de baixo atrito permitem que o movimento persista por alguns segundos. No entanto, esse giro não ocorre indefinidamente, o sistema perde energia devido à força de arrasto causada pelo ar e ao atrito (mesmo amenizado) do eixo", detalha o físico.

É como se, ao colocar os ímãs maiores, o engenheiro desse um empurrão em um gira-gira, num parquinho. A resistência menor, no centro, faz com que o sistema comece a girar sem controle até gastar toda essa energia do empurrão. A questão é que, diferente do que o vídeo deixa a entender, uma hora essa energia acaba.

É possível criar um “ventilador magnético” que funcione para sempre?

Por mais tentador que pareça a ideia, a Física diz que seria impossível a existência de um ventilador magnético que gira para sempre. Pelo menos um que dispense uma fonte de energia, como explica o físico teórico Felippe dos Santos. “Um ventilador que girasse indefinidamente apenas com ímãs seria um moto-perpétuo, algo que violaria as leis da conservação de energia,” reforça o especialista.

Essa lei científica diz que não é possível criar ou destruir energia. Esse elemento sempre deve ser transformado em uma nova forma, como acontece no caso dos ímãs presentes nesse ventilador. “Ímãs permanentes não produzem energia. Eles apenas reorganizam uma energia já existente,” revela. Contudo, nem toda energia movida pelo campo magnético é convertida em vento. Parte é dissipada pela própria resistência do ar, em contato com as hélices, e com o atrito entre as peças do ventilador em movimento.

Com parte dessa energia "vazando" a cada volta do ventilador, uma hora o aparelho perde a força e para de girar. Nas imagens viralizadas, o engenheiro simplesmente cortou essa parte do vídeo, dando a entender que o movimento seria contínuo. Exatamente por esse motivo que a tecnologia de materiais magnetizados não é utilizada no ventilador, mas sim a de corrente elétrica.

 Divulgação/Freepik Ventilador Antigo — Foto: Foto: Divulgação/Freepik

Ventiladores comerciais utilizam motores elétricos porque o campo magnético precisa ser variável no tempo para gerar o torque contínuo. Se fosse possível obter 'energia infinita' só com ímãs estáticos, essa tecnologia já estaria espalhada pelo mundo e todos ventiladores a utilizariam

— finaliza Felippe

Posso fazer um ventilador magnético em casa?

Um ventilador magnético infelizmente não vai substituir o seu tradicional ventilador elétrico. Entretanto, nada impede a construção desse dispositivo na sua casa, desde que tenha em mente que a principal função de um modelo como este é ensinar e entreter. “Funciona como demonstração didática de magnetização induzida e equilíbrio instável,” defende o cientista. “Mas é importante ressaltar que ele não funciona como um ventilador de verdade.”

Assista no vídeo abaixo: visitamos a casa conectada da Samsung! Confira como é dentro

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