A three-phase electric generator was built, using a washing machine motor. Due to its power, it is capable of connecting various household appliances and small-power industrial machines, such as drills, electric saws and grinders. The generator was coupled to the parts of a bicycle in a system called “generator coupled to a bicycle”. Theories relevant to teaching the production and characterization of alternating electrical energy were approached and experimentally proven. This experiment can be used both for demonstrative purposes, in science fairs, recreational activities, and also in the teaching of electric energy generation.

Neste trabalho foi construído um gerador elétrico do tipo trifásico, utilizando um motor de máquina de lavar. Por sua potência, este é capaz de ligar diversos equipamentos eletrodomésticos, e máquinas industriais de pequena potência, como furadeiras, liquidificador e lâmpadas. O gerador foi acoplado às peças de uma bicicleta em um sistema denominado “gerador acoplado a uma bicicleta”. As teorias relevantes ao ensino da produção e caracterização da energia elétrica alternada foram abordadas e comprovadas experimentalmente. Este experimento pode ser utilizado tanto para fins demonstrativos, em feiras de ciências, atividades lúdicas, e também no ensino da geração da energia elétrica.

Dentre os diversos dispositivos tecnológicos desenvolvidos a partir do advento do eletromagnetismo, os geradores elétricos estão entre os que envolvem a maior parte de suas fundamentações teóricas, condensadas nas equações de Maxwell do eletromagnetismo. Considerando que são dispositivos do cotidiano dos estudantes, neste trabalho produziu-se um gerador elétrico didático de corrente alternada de baixo custo, no qual foi possível associar a geração da energia elétrica com as equações do eletromagnetismo que regem este fenômeno. Adicionalmente, estudou-se as grandezas relacionadas associando a força eletromotriz com potência e corrente elétricas em um circuito resistivo. Analisou-se a relação entre estas grandezas nos casos em que: (i) não há carga ligada ao gerador, (ii) a frequência de rotação do gerador é mantida constante, (iii) a tensão nos terminais de uma carga resistiva é constante e (iv) o caso e que se fixa um valor de resistência e aumenta a frequência de rotação do gerador. Os resultados experimentais concordam com os fundamentos teóricos abordados nos cursos clássicos de eletromagnetismo. O experimento constituiu uma importante ferramenta para a associação dos conceitos teóricos abstratos com a intuição prática no ensino experimental do eletromagnetismo.

Electric generators are potential topics to be applied in teaching and learning physics. They are the source of all modern technology and are part of everyday life for students. Therefore, in this work, a didactic alternating current electric generator of low cost, was produced, in which it was possible to approach the generation of electric energy and the relationships between electromotive force, power and current in a resistive circuit. Students can experience through practice and graphical analysis the relationship between these quantities in cases where: (i) there is no load connected to the generator, (ii) the generator rotation frequency is kept constant, (iii) the voltage in the terminals of a resistive load is constant and (iv) the case is that a resistance value is fixed and the generator rotation frequency increases. All experimental data agree with the theories of electrical circuits, making this experiment a potential tool for the experimental teaching of electromagnetism.

Neste trabalho foi apresentado de forma detalhada as etapas da construção de um transformador do tipo nuclear e como medidas elétricas podem ser utilizadas para se extrair parâmetros de relevância dele. Descreveu-se de forma detalhada a teoria física para o modelo de um transformador real. Teoricamente, foi concluído que este pode ser tratado como um transformador ideal inserido em um circuito equivalente com impedâncias. Nas análises experimentais foi possível obter as resistências e reatâncias das bobinas e do núcleo e com isto estimar o rendimento do transformador.

In this work, the stages of construction of a nuclear-type transformer were presented in detail and how electrical measurements can be used to extract relevant parameters from it. The physical theory for the model of a real transformer has been briefly described. Theoretically, it was concluded that this can be treated as an ideal transformer plus external impedances. In the experimental analyses, it was possible to obtain the resistances and reactances of the coils and the core and with this estimate the transformer efficiency.

Neste trabalho foi construído um minifoguete a propelente sólido como uma proposta de atividade lúdica, no qual os estudantes podem aprender física, matemática e simulação computacional na prática. Foi realizado toda uma abordagem teórica sobre grandezas físicas que surgem na equação de movimento e termodinâmica do minifoguete. A velocidade de exaustão e a constante de arraste puderam ser determinadas com a equação de altura em função do tempo do minifoguete, utilizando um altímetro digital. Estas grandezas foram comparadas com seus respectivos valores teóricos confrontando experiência e teoria. Na parte de construção, foram mostradas todas as etapas, desde a preparação do combustível até o minifoguete pronto para lançamento em uma base. Aqui o estudante tem a oportunidade de entender o funcionamento de um foguete real a propelente sólido, visto que a diferença deste para um minifoguete é apenas a escala.

In this work, a solid propellant model rocket was built as a proposal for a playful activity, in which students can learn physics, mathematics and computer simulation in practice. A whole theoretical approach was carried out on physical quantities that appear in the model rocket and thermodynamic equation. The rate of exhaustion and the variation in mass with time which appear in the impulse formula of the model rocket, could be determined with the equation of altitude as a function of time using a digital altimeter. These quantities were compared with theoretical values comparing experience and theory. In the construction part, all steps were shown, from the preparation of the fuel, to the model rocket ready to launch on a base. Here the student has the opportunity to understand how a real rocket works with solid propellant, since the difference between this and a model rocket is only the scale.