Creación de un motor

Resumen:

En el siguiente trabajo se presenta la fabricación de un motor eléctrico de manera rápida y sencilla, con la finalidad de comprender de manera más detallada los principios de la física que intervienen en el funcionamiento de un motor eléctrico de corriente continua. Para la construcción del motor lo primero que se hizo fue crear una bobina con la ayuda de la pila, dejando en cada extremo de la bobina  aproximadamente 5 centímetros que fueron tomados como nuestros ejes.

Después, con la ayuda de una lija, se eliminó totalmente el esmalte de un extremo de la bobina, y del otro extremo sólo la mitad, de esta manera se aseguró que la corriente circulara de un solo lado del imán. Para así lograr que el motor rotara en un determinado sentido. Por último, se conectó la bobina a la pila por medio de dos cables, de extremo a extremo, es decir lado positivo y lado negativo, y se colocó fijamente en una superficie, y ya al identificar el campo magnético bastó un ligero impulso a la bobina para que comenzara a rotar.

Introducción:

La importancia de los imanes radica en el uso que a estos se les da, pues estos pueden desempeñar papeles importantes, como en la generación de un motor. La región del espacio donde un imán puede ejercer fuerzas sobre las sustancias magnéticas se denomina campo magnético.

Como se puede ver, una brújula está formada por una caja en cuyo interior hay una aguja imantada que puede girar libremente y detectar influencias magnéticas a su alrededor. Si no se encuentra en un campo magnético, la aguja señala al norte. Si por el contrario la brújula está inmersa en un campo magnético, la aguja se orienta en la dirección del mismo.

En este trabajo se pretende dar un panorama más amplio  de la aplicación que el magnetismo tiene, así como su relación con el campo eléctrico, pues el uso de la corriente eléctrica puede generar un campo magnético. La inquietud causada por este proceso conlleva al estudio más a fondo de los fenómenos electromagnéticos, y de esta manera explicar de manera adecuada el uso de los mismos. A continuación se explica el funcionamiento de un motor eléctrico.

Teoría:

Existen diferentes tipos de motores, pero de entre todos tal vez sean los llamados “motores de corriente continua” los que permiten ver de un modo más simple cómo obtener movimiento gracias al campo magnético creado por una corriente.

El gráfico muestra de modo esquemático las partes principales de un motor de corriente continua.

[pic 1]

El elemento situado en el centro es la parte del motor que genera el movimiento. Se la llama armadura o rotor, y consiste en un electroimán que puede girar libremente entorno a un eje. Dicho rotor está rodeado por un imán permanente, cuyo campo magnético permanece fijo.

El electroimán recibe la corriente a través del contacto establecido entre las escobillas y el conmutador. Las escobillas permanecen fijas, mientras que el conmutador puede girar libremente entre ellas siguiendo el movimiento del rotor.

Cuando la corriente pasa a lo largo del electroimán, sus polos son atraídos y repelidos por los polos del imán fijo, de modo que el rotor se moverá hasta que el polo norte del electroimán quede mirando al polo sur del imán permanente. Pero tan pronto como los polos del rotor quedan “mirando” a los polos del imán, se produce un cambio en el sentido de la corriente que pasa por el rotor. Este cambio es debido a que el conmutador, al girar, modifica los contactos con las escobillas e intercambia el modo en que el electroimán recibe la corriente de la pila.

Al modificarse el signo de los polos del electroimán, los polos del rotor resultarán repelidos por los polos del imán fijo, pues en esta nueva situación estarán enfrentados polos de igual signo, con lo cual el rotor se ve obligado a seguir girando. Nuevamente, cuando los polos del electroimán estén alineados con los polos opuestos del imán fijo, el contacto entre escobillas y conmutador modificará el sentido de la corriente, con lo cual el rotor será forzado a seguir girando.

Objetivo: Explicar el funcionamiento de un motor eléctrico.

Material:

• 2 seguros de aproximadamente 2 cm.
• 1 metro de alambre de cobre para bobina
• 1 pila redonda grande
• 2 imanes de preferencia de buena intensidad
• Cinta de aislar

Método experimental:

1.- Para la construcción de la bobina, se enrolló el alambre de cobre en un cilindro utilizado como apoyo, una vez enrollado, se quitó del cilindro y se amarra cada extremo para evitar que se deshiciera.

2.- Una vez que la bobina se hizo, se prosiguió por lijar cada extremo, uno totalmente y el otro sólo a la mitad, con la ayuda de una lija.

3.- Se tomaron los dos seguros y se desdoblaron para hacerlos más largos y se conectaron en cada extremo de la pila, y se aseguraron con cinta de aislar, y en la punta de cada seguro se realizó un doblez en forma de gancho.

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