O canal Jamie’s Brick Jams do YouTube — conhecido por apresentar pequenas engenhocas criativas feitas de Lego — mostrou em vídeo recente um projeto inédito: um motor elétrico de verdade no qual a maior parte da estrutura física — base, suporte, carcaça, eixo adaptado — é feita com os tijolinhos plásticos mais famosos do mundo.

Somente com a adição de alguns componentes externos (ímãs, fios de cobre, transistor e fonte), o youtuber dispensou o Power Functions padrão do Lego usado em sets Technic, e criou um motor caseiro que, no rotor interno, atinge cerca de 4 mil rotações por minuto (RPM).

Para transformar o brinquedo em uma máquina útil, Jamie instalou um sistema de engrenagens conectado ao rotor. Esse sistema mecânico realiza a conversão física, ou seja, reduz propositalmente a velocidade de rotação em três vezes para aumentar a força de tração (torque). Por isso, a velocidade final registrada é de cerca de 1,3 mil RPM.

A divertida fusão entre brincadeira infantil e engenharia séria não para por aí. Equilibrado com precisão, o rotor gira livremente sobre um eixo de Lego, enquanto as bobinas de cobre — enroladas à mão — cercam toda a estrutura aparentemente simples, mas que revela a complexidade da física.

Embora muitos pensem que um motor demanda alta tecnologia, esse experimento democratiza a construção eletromagnética, desafiando curiosos a explorarem suas caixas de brinquedos com um olhar científico. Misto de arte e engenhosidade, a experiência pode ser, ao mesmo tempo, educativa e lúdica.

Sai mágica, entra eletromagnetismo: transformando brinquedo em motor

Baseado no princípio do eletromagnetismo, o funcionamento deixa de lado a “mágica” e expõe a física. Ao passar pela bobina acionadora, a corrente elétrica gera um campo magnético que interage com o campo dos ímãs do rotor. É essa interação de repulsão que produz força e gera a rotação.

Simultaneamente, a segunda bobina (sensora) — projetada para detectar a posição exata dos ímãs no rotor — gera um pequeno sinal elétrico assim que o ímã passa por ela. Esse sinal é usado para ligar/desligar a bobina acionadora no momento exato. Na verdade, trata-se de um sistema rudimentar de comutação eletrônica que impede que o motor trave.

No dispositivo de Jamie, o componente que gerencia essa troca rápida é o transistor TIP31C. Ele atua como uma chave eletrônica automática. Quando recebe o comando da bobina sensora, ele libera uma descarga da bateria para a bobina acionadora, criando um campo magnético temporário que empurra os ímãs.

O processo cria um ciclo de “autotemporização”, em que o próprio movimento do rotor controla o momento de energizar a bobina, dispensando controle externo, programação ou relógio eletrônico. Manter uma rotação relativamente alta com consumo modesto mostra um desempenho admirável, principalmente para uma estrutura mecânica de plástico.

O grande diferencial nesse dispositivo é que ele usa a mesma física dos motores industriais, mas, em vez de esconder tudo sob uma carcaça metálica, ele expõe cada parte de forma clara, facilitando a compreensão do princípio eletromagnético.

Rotação X Torque: a diferença entre velocidade e desempenho real

Quando o desempenho de um hobby supera as expectativas iniciais do seu criador, é inevitável que outros desafios surjam. Disposto a testar a eficiência do seu motor, Jamie resolveu adaptá-lo para movimentar um pequeno carro Lego.

Para isso, foi necessário expandir o foco da simples medição de RPM no tacômetro para testes de aplicação prática com engrenagens Lego extras, visando alterar a relação torque/velocidade. Foram também incorporados uma transmissão por correia (que transmite rotação para o eixo) e até mesmo um sistema de direção antigo.

Na prática, isso significa que o motor deixou de girar “solto” e passou a trabalhar sob carga mecânica real. Com isso, parte da energia foi consumida para mover a massa e vencer o atrito. Em outras palavras, o teste passou a ser funcional.

Nesse processo, Jamie precisou aprimorar o rotor, usando oito ímãs. Embora isso represente um upgrade, a rotação caiu. Isso ocorre por razões físicas: o rotor mais pesado aumenta o momento de inércia e fica mais difícil de acelerar, exigindo mais energia para manter a rotação alta.

A boa notícia é que, ao usar mais ímãs no rotor, mais pulsos por volta (ativações da bobina) acontecem. Aplicada com mais frequência e regularidade, essa força se torna mais contínua e menos intermitente, gerando um torque maior e um movimento mais suave. “Adoro o fato de que tudo isso funciona por meio de seu próprio ritmo”, resume Jamie.