Neste experimento vamos mostrar que é possível criar um campo magnético igual a de um ímã natural com o uso da eletricidade.

Quando uma corrente elétrica atravessa um fio condutor, cria em torno dele um campo magnético. Este efeito foi verificado pela primeira vez por Hans Christian Orsted em abril de 1820. Ele observou que a agulha de uma bússola defletia de sua posição de equilíbrio quando havia próximo a ela um fio condutor pelo qual passava uma corrente elétrica.
Uma bobina constitui-se de um fio condutor enrolado de tal modo que forma pelo menos uma espira. Se por ela passar uma corrente elétrica, gera-se um campo magnético no sentido perpendicular ao plano da bobina. Este arranjo em forma de espira faz com que apareçam na bobina polaridades norte e sul definidas. O resultado final é que a bobina possui polos norte e sul, tal como um ímã natural. Veja a figura.

Como já foi dito, se um fio condutor for enrolado como uma bobina e por ele passar uma corrente elétrica, gera-se um campo magnético no sentido perpendicular ao plano da bobina. como mostra a figura acima.
Para detectarmos se o campo magnético foi criado, podemos utilizar uma bússola como aparelho de teste, pois como sabemos, a agulha de uma bússola é um pequeno ímã, e como todo ímã é atraído ou repelido quando aproximado de outro campo magnético.
Portanto, se o campo magnético foi criado, ao se aproximar o fio da bússola, sua agulha defletirá de sua posição de repouso.
Para se verificar a polaridade deste campo magnético, basta que se façam dois testes. Primeiro aproxime um lado da bobina da bússola (um lado do plano da bobina); este lado deve atrair uma das pontas da agulha, (geralmente a agulha de uma bússola tem um dos lados pintado de cor diferente; normalmente a que aponta para o norte). Num segundo teste, a bússola é mantida na mesma posição e aproxima-se o outro lado da bobina. Agora a bobina deve atrair a outra ponta da agulha da bússola.
Fazendo esses testes de repulsão e atração, pode-se então verificar que cada lado da bobina tem uma polaridade distinta, ou seja, um lado será o norte e o outro lado o sul. Estes polos definidos, cada um de um lado, se assemelha aos polos norte e sul de um ímã natural. Com isso podemos mostrar que é possível criarmos um ímã com as mesmas características de um ímã natural, fazendo uso da eletricidade.

Tabela do Material

Montagem

• Coloque a bússola sobre uma mesa plana e longe da influência de campos magnéticos que não o terrestre, como por exemplo, alto-falantes.
• Para fazer a bobina, enrola-se o fio condutor num cano ou qualquer outro objeto cilindrico, com cerca de 3 cm de diâmetro. Deve-se deixar livre duas pontas de aproximadamente 2 cm de comprimento, em cada extremidade.

• Ligue os polos da bobina à pilha.
• Aproxime a bobina na lateral da bússola.

Comentários

• Inverta a polaridade da pilha e veja a deflexão da agulha para o outro lado. Ou inverta a posição da bobina.
• O consumo da pilha é alto, pois a corrente elétrica não tem resistência no percurso, ou seja, o circuito está em curto. Por isso, é aconselhável não deixar o circuito fechado por muito tempo, desligando-o a cada demonstração. Outra maneira de resolver este problema é colocar uma resistência no circuito. Uma lâmpada de lanterna seria um bom resistor, mas serão necessárias duas pilhas, visto que uma lâmpada necessita no mínimo 1,5 volts.
• Caso você não consiga uma bússola para a realização do experimento, é possível construir uma. Para isso você vai precisar de um copo comum com água, uma agulha de costura fina, uma rolha e um imã natural. Siga os passos seguintes:

1-Primeiro deve-se imantar a agulha de costura, passando-se o imã natural várias vezes na agulha de costura, sempre na direção do seu comprimento e no mesmo sentido. Para saber se agulha já está bem imantada, aproxime-a de algum objeto metálico e verifique se há atração ou repulsão.
2-Corte uma fatia circular bem fina da rolha. Esta fatia de rolha serve para permitir que a agulha de costura possa flutuar sobre a água.
3-Atravesse ou cole no disco circular de rolha já cortado, a agulha.
4-Coloque o disco circular de rolha com agulha em um copo cheio de água.
5-Verifique por algum método se sua bússola está funcionando, comparando a direção para onde a agulha está apontando com alguma referência. Sem outros campos magnéticos por perto, ela deve se orientar na direção Norte-Sul.
6-Veja a figura de como fica a construção desta bússola.

Esquema Geral de Montagem:

WGQ/FCL