Motor CASERO

Resumen

En este trabajo se presenta un proyecto de fabricación de un motor eléctrico sencillo y de muy bajo costo, apropiado para su uso en las escuelas elementales y medias. Esta actividad está orientada a ilustrar los principios físicos que intervienen en el funcionamiento de un motor eléctrico de corriente continua. En particular se ilustra el efecto de la fuerza de Lorentz, que generan las cuplas que hacen mover el mismo. También se describe el montaje de un motor sencillo, susceptible de ser construido por estudiantes de nivel medio con elementos comunes de bajo costo.

Introducción

Un motor eléctrico es una máquina que convierte energía eléctrica en energía mecánica. Cuando la electricidad proveniente de una batería u otra fuente de energía se conecta a un motor, el eje comienza a girar. Algunos motores funcionan con fuentes de corriente continua (DC), por ejemplo, con una batería, y otros se abastecen de corriente alterna (AC). Si bien existen muchos diseños de motores eléctricos, los principios de funcionamiento son los mismos.

Existen dos principios de física relacionados, que explican el funcionamiento de los motores. El primero es el principio de la inducción electromagnética, descubierto en 1831 por el científico e inventor británico Michael Lardy, que establece lo siguiente: si un conductor se mueve a través un campo magnético o si se modifica la intensidad de un campo magnético que pasa a través de un circuito estacionario, se produce o "induce" una corriente eléctrica en el conductor. El segundo principio, que se opone al primero, es el de la reacción electromagnética, observado por el físico francés André Marie Ampère en 1820.

De esta forma, cuando una corriente eléctrica es transportada por un conductor, por ejemplo, un alambre de cobre situado en un campo magnético, este alambre experimentará una fuerza. Un conductor enrollado de manera correcta forma una bobina que si se la conecta a una conexión eléctrica, se genera fuerza que hace que la bobina, acoplada al eje del motor, gire y de esta forma se logra el giro del motor.

Partes de un motor eléctrico

Los motores comprenden dos unidades básicas: el campo, que es el electroimán con su bobinado; y la armadura, que es la estructura que sostiene a los conductores que cortan el campo magnético y llevan la corriente de movimiento en el motor.

Para familiarizarnos con las partes de un motor eléctrico, visitamos los talleres de la Facultad de Ingeniería de Helwan University, en Matareyya. Pudimos ver varios motores eléctricos de diversos tamaños y observar cómo funcionan. No nos sorprendió que al recibir energía eléctrica, produjesen energía cinética (movimiento), la cual puede emplearse para impulsar cualquier máquina.

También pudimos observar generadores eléctricos y ver que su funcionamiento es totalmente opuesto al de los motores eléctricos, ya que convierten la energía cinética en energía eléctrica.

Desarrollo

Materiales

Naturalmente, este será un motor un tanto rudimentario, pero será capaz de hacer rotar un eje, siempre y cuando sea liviano, y podrá ser utilizado para generar movimiento en otros objetos mediante la implementación de poleas o engranajes.

Los materiales que se van a necesitar son:

• Una pila alcalina mediana

• Cinta adhesiva

• Dos clips de papel de los grandes

• Un imán rectangular

• Cable de cobre esmaltado grueso, sin funda de plástico

• Tubo de cartón o cilindro de poco diámetro (puede ser el tubo del rollo de papel higiénico)

• Papel de lija fino

• Pegamento

• Bloque de madera para usar de base

Procedimiento

En primer lugar, enrollamos el cable en el tubo de cartón, dando diez o más vueltas y dejando al menos 5 centímetros a cada extremo sin enrollar, en forma perfectamente recta y ambos extremos opuestos.

El cilindro se usa solamente para fabricar la bobina, una vez que ya está lista retiramos el tubo, lijamos bien ambos extremos de la bobina, dejando sin lijar unos dos centímetros antes de la bobina (llamamos bobina al cable de cobre enrollado).

Por otro lado, unimos el imán a un costado de la pila utilizando el pegamento y colocamos los clips, cada uno de un lado de la pila. Los clips deben hacer contacto en los extremos de la pila y hay que darle forma para que puedan sostener a la bobina de alambre, de manera que quede sobre el imán.

Una vez en su lugar, la bobina comienza a girar y no

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