Efecto Motor

Laboratorio de Física IV

Practica #4

“Efecto Motor”

1.- Nombre de la práctica

Efecto Motor

2.- Justificación

El efecto motor es un efecto electromagnético que actualmente es de gran importancia, porque en él se basa el funcionamiento de muchos dispositivos útiles al hombre.

3.- Objetivos

a) Comprobar experimentalmente el fenómeno conocido con el nombre de efecto motor

b) Comprobar que un motor eléctrico funciona bajo este principio

c) Comprobar la regla de la mano izquierda

d) Identificar las distintas partes de que esta constituido un motor eléctrico.

4.- Prerrequisitos

Para que el alumno pueda comprender el contenido y el desarrollo de esta práctica, requiere de los siguientes conocimientos previos:

a) Experimento de Oersted

b) Interacción de campos magnéticos

c) Efecto que ejerce una carga móvil sobre un campo magnético

d) Regla de la mano izquierda

e) Sentido real y convencional de la corriente eléctrica

5.- Breves consideraciones teóricas

Sabemos que de acuerdo con el experimento de Oersted, toda corriente eléctrica crea un campo magnético a su alrededor, que se encuentra a su alrededor, que se encuentra en presencia de otro campo, interactúa con el, manifestándose tal interacción mediante una fuerza.

En esta práctica, observaremos el fenómeno llamado efecto motor consiste en que un conductor con corriente eléctrica, colocado dentro de un campo magnético, experimenta la acción de una fuerza. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday en 1821, constituye otro ejemplo de interacción de campos magnéticos.

De hecho la corriente que circula por un conductor, es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento, y sobre cada una ejerce una fuerza.

La fuerza observada en el alambre seria resultante de un gran número de pequeñísimas fuerzas actuando sobre las cargas móviles.

Entonces el sentido de la fuerza sobre el conductor también puede determinarse con la regla de la mano izquierda, en la que el dedo medio apuntaría en el sentido de la circulación de la corriente eléctrica que sería el del movimiento de las cargas en movimiento del extremo + al extremo - . Para el sentido real de la corriente, la regla se aplicaría con la mano derecha.

Un motor eléctrico es un aparato que, basado en el fenómeno anterior transforma la energía eléctrica que se le suministra, en energía mecánica. Un transformador eléctrico básicamente está constituido por una bobina de espiras rectangulares devanadas sobre un rotor de material ferromagnético, el que a su vez va montado sobre un eje que le permite girar libremente. El rotor se encuentra dentro de un campo magnético que puede ser creado por imán permanente, o por un electroimán alimentado con la misma corriente del embobinado del rotor. La interacción de los dos campos magnéticos crea sobre cada espira del rotor un par de fuerza que lo hace girar.

En un motor eléctrico el sentido de giro del rotor dependerá del sentido del campo magnético y del sentido de circulación de la corriente en el embobinado. Invirtiendo cualquiera de ellos, se invierte el sentido de giro. La rapidez con que gira el rotor dependerá de la intensidad de campo magnético principal, la intensidad de la corriente aplicada al embobinado del rotor, y de la longitud de sus espiras, además del número de espiras.

6.- Equipo y material empleado

1 Fuente de corriente eléctrica de cd

2 Bornes aislados con tripie.

1 Conductor de cobre de 0.2mm de diámetro de sección transversal y 40 cm de longitud.

1 Imán de herradura

1 Modelo de rotor de C.D.

1 Imán de barra.

1 Bobina de 3 ohm.

1 Núcleo recto de hierro.

4 Conductores eléctricos para conexión

7.- Modo de operar y cuestionario

1. Conecte sus aparatos como se muestra la lámina del rota folio colocando entre los postes al conductor de cobre de 0.2 mm de diámetro, de sección transversal y 40 cm de longitud, situando entre los polos del imán de herradura, pero sin suministrarle corriente eléctrica.

Anota lo que se observa

En el circuito formado por los aparatos no ocurre ninguna reacción, fenómeno u acción esto se debe que no se le suministra corriente eléctrica que altere su estado.

Fig. Aquí se muestra las conexiones del circuito dado y también el acercamiento de un electroimán de herradura pero sin suministrarle corriente eléctrica al conductor en lo cual no pasa nada.

2. Mediante el reóstato aplique al conductor de cobre una corriente eléctrica de 1A de

Intensidad. Coloque el imán de herradura de manera que el conductor de cobre quede entre sus polos, quedando el polo norte arriba del conductor, indique lo que se observa explicando el por qué.

Estas ves se le aplicaron una diferencia de potencial y se creo un campo magnético alrededor del conductor. Al acercarle el imán de herradura su polo norte atrae al conductor, y su polo sur lo repele.

Fig. Aquí se muestra las conexiones del circuito dado pero ahora con corriente eléctrica en lo cual el polo norte del imán atrae al conductor mientras el polo sur lo repele.

Fig. Aquí también se muestra las conexiones del circuito pero esta vez el polo sur del imán atrae al conductor mientras que el polo norte lo repele.

3. Coloque la mano izquierda sobre el conductor con los dedos, pulgar, índice y medio

Perpendiculares entre sí. Apunte con el dedo índice el sentido del campo magnético del imán (del polo N al polo S) y con el dedo medio en el sentido convencional de la corriente (del extremo + al -). Observe entonces que la fuerza que provoca la deflexión del alambre actúa en el sentido del dedo pulgar. Esto ¿Qué comprueba?

La regla de la mano izquierda

Fig. Aquí se muestra la regla de la mano izquierda en lo cual lo corriente va en el sentido convencional con la ayuda del dedo medio se puede observar, mientras que el dedo pulgar apunta hacia donde se van las líneas de fuerza de campo magnético y el dedo índice va al sentido del campo magnético.

4. Dejando iguales la intensidad de la corriente y la posición del imán invierta las conexiones de manera que en el alambre circule ahora la corriente en sentido contrario. Anote y explique el fenómeno observado.

El conductor reacciono como si hubiera cambiado de polaridad es decir esta vez el polo norte del imán de herradura repelió al conductor esto se debió a que el sentido del campo magnético en el conductor dependió del sentido de corriente eléctrica

Fig. Aquí se observa el sentido real de la corriente ya que con el dedo índice apunta la dirección de la corriente y los dedos índice y pulgar las líneas de fuerza de campo magnético.

5. Regrese las conexiones como en el inciso 2, y con la misma intensidad de corriente

Invierta ahora la polaridad del imán, quedando el polo norte abajo del conductor.

Ahora explique lo observado

Sucede lo mismo que en el inciso dos es decir no dependen de la posición del imán; este reacciono de tal manera que el polo sur atrae al conductor y el polo norte lo repele. Con esto podemos decir que de lo único que depende si el conductor es atraído o repelido es que cambie su polaridad y esto se logra invirtiendo el sentido de la corriente eléctrica.

Fig. Aquí se puede observar con más claridad el fenómeno que hace el imán en el cual consiste en que su polo sur atrae al conductor mientras que el polo norte lo repelió.

Fig. Aquí se muestra que el polo norte del imán atrajo al conductor pero con mayor intensidad mientras que el polo sur lo repelió.

6.- De una breve descripción del modelo de motor empleado en esta práctica.

Este modelo es un

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