Motor Homopolar

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

U.E.P. “JESÚS DE NAZARET”

LA VICTORIA – ESTADO ARAGUA

ELECTROMAGNETIC POWER

ALUMNOS

GONZÁLEZ ABRAHAM Nº 17

RENGIFO DANIEL Nº 19

MARIANNY LAYAS Nº 31

JUNIO DEL 2013

ÍNDICE

Páginas

 Introducción…………………………………………………………, 3

 Objetivos……………………………………………………………., 4

• Objetivo General…………………………………...……………4

• Objetivos Específicos………………………………..………….4

 Materiales……………………………………………...…………...., 4

 Procedimientos………………………………………...………........ 5

 Motor Homopolar……………………………………...………….... 5

• Historia…………………………………………………………….5, 6

• Principio de funcionamiento……………………………..………6, 7

 Relación del motor homopolar con la física……....................…… 7, 8

• Electromagnetismo………………………………………...…….. 8

 Relación del motor homopolar con la química……….............…....9

• Michael Faraday………………………………………………. ..9

• Imán de Neodimio………………………………...…………… 10

 Relación del motor homopolar con la biología………….............…11

• Las pilas y el medio ambiente……………………...……..…….. 11

• Consejos en el uso de las pilas……………………………….......11, 12

 Anexos………………………………………………………………. 13, 14

 Conclusión…………………………………………………………... 15

 Bibliografía…………………………………………………………...16

INTRODUCCIÓN

Un motor homopolar consta de una conductor, una pila y un imán de neodimio (formado por hierro, neodimio y boro), que unidos todos ellos de una manera determinada forman una corriente inducida que genera un movimiento angular.

Un motor homopolar se caracteriza porque el campo magnético del imán, el cual siempre mantiene la misma polaridad, de modo que, cuando una corriente eléctrica atraviesa el campo magnético producido por este, aparece una fuerza que hace girar los elementos que no están fijados entre sí mecánicamente.

OBJETIVOS

Objetivo general:

Elaborar un motor homopolar casero, en el cual se puede relacionar las materias del componente de Ciencias Naturales.

Objetivos específicos:

• Construir un motor homopolar casero

• Expresar la relación que existe con la mecánica clásica.

• Describir las interacciones de partículas cargadas con campos eléctricos y magnéticos.

• Comprender la mecánica dinámica mediante un motor homopolar

• Comprobar que el campo magnético del imán tiene una misma polaridad, en base a la corriente eléctrica aplicada.

• Demostrar a simple vista el movimiento curvilíneo.

• Descubrir nuevos materiales como el “Neodimio”, relacionado con la química.

• Saber en que afecta un “Motor Homopolar” a la biodiversidad

MATERIALES

• Batería de 1.5 Voltios tamaño “AA”

• 28cm de alambre de cobre

• Imán circular de neodimio

PROCEDIMIENTOS

1. Se debe tomar el imán y pegarlo en la parte inferior de la pila.

2. Se toma el alambre de cobre y se le da una forma como de corazón y al final se le debe dar una forma circular en la parte inferior, es decir, donde están situados el imán, de tal manera que toquen al imán

3. Se verifica que el alambre tenga contacto con el imán y que la forma que se elaboro este balanceada para que puede girar correctamente.

4. Por último se coloca la pila en forma vertical (ya con el imán), de tal manera que al colocar la forma que se hizo con cobre comience a girar.

MOTOR HOMOPOLAR

Un motor homopolar es un motor eléctrico de corriente continua con dos polos magnéticos, los conductores cortan líneas unidireccionales de flujo magnético mediante la rotación de un conductor en torno a un eje fijo que es paralela al campo magnético. La EMP (Electro-Magnetic Power) resultante es continua en una dirección, el motor homopolar no necesita Conmutador pero todavía requiere los anillos de deslizamiento. El nombre homopolar indica que la polaridad eléctrica del conductor y los polos del campo magnético no cambia (es decir, que no lo hace requerir conmutación).

Historia

El motor homopolar fue el primer motor eléctrico a ser construido. Su funcionamiento fue demostrado por Michael Faraday en 1821 en la Royal Institution de Londres.

En 1821, poco después de que el físico y químico danés Hans Christian Oersted descubrió el fenómeno del electromagnetismo, Humphry Davy y el científico británico William Hyde Wollaston intentaron pero no pudieron, para diseñar un motor eléctrico. Faraday, después de haber discutido el problema con los dos hombres, continuó la construcción de dos dispositivos para producir lo que llamó "la rotación electromagnética". Uno de ellos, ahora conocido como el motor homopolar, causó un movimiento circular continuo que fue engendrado por la fuerza magnética circular alrededor de un alambre que se extiende en una piscina de mercurio en el que se colocó un imán, el cable giró alrededor del imán al suministrar corriente de una batería química. Estos experimentos e inventos forman la base de la moderna tecnología electromagnética.

Principio de funcionamiento

El motor homopolar es impulsado por la fuerza de Lorentz (fuerza ejercida por un campo eléctrico y un campo magnético sobre una carga eléctrica en movimiento) el conductor es empujado a través de un campo magnético por fuerzas opuestas. Esta fuerza induce un par de torsión alrededor del eje de rotación. Debido a que el eje de rotación es paralelo al campo magnético, y los campos magnéticos opuestos no cambian la polaridad, no se requiere ninguna conmutación para el conductor seguir girando. Esta simplificación se consigue a costa de no ser capaz de tener más de una espira de la bobina, lo que hace que este motor homopolar resulte inadecuado para aplicaciones más útiles.

Como la mayoría de máquinas electro-mecánicas, un motor homopolar es reversible: si el conductor está activado mecánicamente, a continuación, va a operar como un generador homopolar, produciendo un voltaje de corriente continua entre los dos terminales del conductor. La corriente continua producida es un efecto de la naturaleza homopolar del diseño.

RELACIÓN DEL MOTOR HOMOPOLAR CON LA FÍSICA

Aquí entra en juego una conocida Ley de la física, descubierta por Hendrik Antoon Lorentz, un físico y matemático que llego a ganar el premio Nobel de Física en el año 1902. La misma enuncia que cuando una carga se mueve tiene una velocidad en el seno de un campo magnético, recibe una fuerza.

Debido al que el campo magnético apunta hacia abajo, la corriente experimenta una fuerza. De acuerdo con la tercera Ley de Newton, la corriente ejerce una fuerza de reacción sobre el imán. Entonces el imán experimenta un torque que produce una rotación en sentido horario (visto desde arriba).

La mecánica newtoniana o mecánica vectorial es

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