“Electrificación de una caja fuerte por medio de una cerradura electromagnética temporizada”
Enviado por Emperatrizaurora • 30 de Agosto de 2022 • Resúmenes • 2.372 Palabras (10 Páginas) • 42 Visitas
Avance #2
Proyecto de Física Electricidad y Magnetismo
Tema:
“Electrificación de una caja fuerte por medio de una cerradura electromagnética temporizada”
Grupo #4
Materiales
Nombre | Descripción | Limitantes | Características Técnicas | Imagen |
Bobina de cable de cobre desnudo esmaltado | Este material conductivo nos ayudará a transmitir una corriente eléctrica la cual a su vez creará un campo magnético que se aprovechará haciendo una bobina para incrementar el campo magnético, de tal manera magnetizarnos un material ferromagnético elaborando de esta manera la cerradura. | Grosor de clave | Calibre de 30AWG | [pic 1] |
Tornillo | Se utilizará para magnetizar por inducción magnética el cual ayudará en la apertura y cierre de la cerradura. | Tamaño y el diseño rustico para la cerradura | Material ferromagnético, mantendrá el campo eléctrico un mayor tiempo. | [pic 2] |
Cargador | Nos proporcionará la fuente de la cual se alimentará nuestro circuito. | La potencia de salida | Entrega un voltaje de 5V y una corriente máxima de 3A | [pic 3] |
Protoboard | Para realizar las conexiones de una manera segura y colocar temporizador. | Tamaño mediano | Simula una placa baquerita | [pic 4] |
Botón |
| Limitante mecánico | Tiene un mecanismo más simple | [pic 5] |
Resistencia eléctrica | Ayudará a realizar el circuito del temporizador. | Potencia de la resistencia | Mientras mayor sea la corriente menor es la conductividad | [pic 6] |
Capacitor | Ayudará a almacenar la energía suficiente hasta que llegue al voltaje necesario del cargador (5V) | Capacitancia del capacitor | Almacena energía | [pic 7] |
Diodo |
| Amperaje que soporte | Envía corriente en una sola dirección | [pic 8] |
Tableros de madera | Serán para crear la estructura de la caja fuerte. | Para juntar las piezas será más lento por el peso del material | Más estabilidad para la estructura | [pic 9] |
Diagrama de Bloques[pic 10]
Figura 1. Diagrama de Bloques
Descripción Diagrama de Bloque
- Etapa de alimentación: Para el proyecto se va a utilizar un cargador de celular el cual va a transformar un voltaje alterno y entrega un voltaje regulado de 5v y entrega una corriente máxima de 3A, el cual será usado para alimentar el prototipo que conforma la cerradura electromagnética.
- Etapa de carga del capacitor: En esta etapa la corriente inicial es alta ya que la fuente de alimentación debe transportar la carga al capacitor hasta que el voltaje producido por la acumulación de las cargas sea igual al voltaje producido por la fuente de alimentación en este caso el cargador.
- Etapa de entrega de la diferencia de potencial: Este proceso consiste en la salida de potencial entregado desde el capacitor mismo que estará conectado a una resistencia con el fin de regular el flujo de electrones para controlar el tiempo en el cual este diferencial de potencial es entregado al electroimán en un lapso de 30 segundos, además se colocará un diodo en el sistema para que la energía provocada por la fuente de poder circule en un mismo sentido.
- Etapa de inducción: Es la interacción presente en el campo eléctrico provocado por la energía acumulada en el capacitor el cual genera un campo magnético constante mediante la circulación del flujo de corriente continua que circula a través de las espiras de alambre enrolladas alrededor de un material ferromagnético como lo es un tornillo de hierro, con el fin de que se concentre un mayor flujo magnético, siendo más potente el electroimán.
- Etapa de apertura de la caja fuerte: Para esta etapa se hará uso de la energía mecánica, obtenida mediante la transformación de la energía eléctrica mismo proceso que se explicó con anterioridad, con el objetivo de generar un movimiento lineal en el sentido de que el embolo será atraído hacia adentro cuando el electroimán se encuentre energizado, de este modo permite el movimiento del cuerpo externo el cual sirve como cerradura de la caja fuerte.
Diagrama esquemático
[pic 11]
Figura 2. Diagrama esquemático para la cerradura electromagnética
Descripción del diagrama esquemático.
En la figura adjunta se puede observar los elementos que conforman el circuito eléctrico para nuestro prototipo. Para el funcionamiento de este, se tiene el siguiente proceso:
Etapa de carga:
Voltaje continuo del cargador: Es nuestra fuente de tensión del sistema, es un cargador de celular encargado de transformar el voltaje alterno en continuo en este caso de 5V
Resistencia 1: Nos ayuda a controlar la entrada de corriente que hay en el sistema (un máximo de 3A)
Diodo: es un semiconductor que cumple como un interruptor unidireccional de intensidad en el circuito.
Interruptor: Es el accionamiento mediante el cual cargaremos el condensador, una vez se abra paso a la corriente, el capacitor se suministrará de voltaje en un lapso de tiempo (30 segundos) y una vez alcanzado el límite de voltaje (5V) estará totalmente cargado.
Etapa de descarga:
Capacitor/Condensador: Es el encargado de almacenar la energía que proviene de la fuente de tensión (cargador), su carga es retardada, pero en instantes tan cortos de un segundo, este componente liberara la carga en gran intensidad hacia el electroimán.
...