MOTOR ELÉCTRICO Y HOMOPOLAR CASERO

Índice

Introducción

Capítulo I

Planteamiento del problema

Objetivo general

Objetivos específicos

Justificación

Capítulo II

Marco teórico

Antecedentes

Bases teóricas

Capítulo III

Marco metodológico

Tipo de investigación

Procedimiento

Capítulo IV

Análisis de resultados

Conclusiones y recomendaciones

Anexos

Referencias bibliográficas

MOTOR ELÉCTRICO Y HOMOPOLAR CASERO

AUTORES: STEFANO ÁLVAREZ

ENRIQUE CELI

ALISSON GARCÍA

LADY GARNICA

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UNIDAD EDUCATIVA FRAU KLIER

CURSO: 1RO DE BACHILLERATO “B”

AÑO LECTIVO: 2017-2018

INTRODUCCIÓN

Mostraremos la construcción de un modelo de motor homopolar, uno de los más antiguos tipos de motores eléctricos. Que se caracterizan porque el campo magnético del imán mantiene siempre la misma polaridad, de modo que, cuando una corriente eléctrica atraviesa el campo magnético, aparece una fuerza que hace girar los elementos no fijados mecánicamente. En el sencillísimo motor homopolar colgado (Schlichting y Ucke 2004), el imán puede girar libremente mientras que el cable está fijo.

Y de esa forma llegaremos a comprender el uso  importante de la energía continua o alternativa, mediante la compresión del campo magnético la cual es esencial para producir la reacción del motor, la reacción que se genera cuando se le aplica un voltaje a los generadores, su funcionamiento a partir de la combinación del imán y la corriente, partiendo de los conceptos básicos  de la electricidad y electromagnetismo con la creación de los motores eléctricos y homopolar caseros.

CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Un motor homopolar es un motor eléctrico que trabaja sin la necesidad de un conmutador, girando a lo largo de un eje fijo que es paralelo al campo magnético externo producido por un imán permanente. El nombre homopolar indica que la polaridad eléctrica del motor no cambia. Tales motores necesariamente tienen un rollo de la vuelta sola, que restringe sus aplicaciones prácticas, ya que se deben usar con la baja tensión y producir relativamente pequeñas torsiones.

Un motor eléctrico es una maquina rotativa que transforma energía eléctrica en energía mecánica. La gran mayoría de motores eléctricos son maquinar reversibles pudiendo operar como generadores, convirtiendo energía mecánica en eléctrica.

En la actualidad son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales, particulares. Pueden funcionar conectados a un suministro eléctrico o baterías.

¿Qué tipo de uso se les puede dar a los campos electromagnéticos en la elaboración de motores para comprender el uso industrial de estos y la importancia que tienen en nuestra vida cotidiana?

OBJETIVO GENERAL

Explicar el funcionamiento de un motor eléctrico y uno homopolar realizado de manera casera con materiales reciclados para poder presentar algunas características y propiedades físicas que posee el electromagnetismo al cumplir diferentes funciones según lo necesite el motor.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Conocer los principios básicos del funcionamiento de cada motor

• Comparar la aplicación del magnetismo en cada motor como la aplicación de estos para actividades o fines específicos.

• Analizar e investigar teóricamente el funcionamiento de los motores que utilizan electromagnetismo.

JUSTIFICACIÓN  

El motivo de este trabajo lo hemos desarrollado con el fin de dar a conocer más acerca del funcionamiento de un motor eléctrico y homopolar que usan los campos electromagnéticos para su funcionamiento y de esa manera conocer y explicar las diferentes leyes y temáticas físicas que se aplican en el mismo, también como su desempeño en el ámbito industrial que se puede llegar a relacionar directamente con nuestra vida cotidiana.

Además sirve como base de estudio y conocimiento para futuras generaciones que deseen ampliar más su conocimiento acerca de este tema que es muy importante hoy en día para llevar a cabo diferentes tipos de proyectos o instrumentos de uso común y de ese modo se podría llegar a explotar su capacidad en un punto más alto de lo que hacemos en la actualidad aprovechando al máximo su potencial.

CAPITULO II:

MARCO TEÓRICO

Motor homopolar

Es un generador de corriente continua que consta de una bobina que gira de manera continua por medio de un campo magnético estático.  Una diferencia de potencial se origina entre el centro del disco y el borde, la polaridad depende del sentido de rotación y de la orientación del campo magnético y gracias a que los generadores homopolares pueden crearse de forma tal que tengan una resistencia interna muy pequeña.

Los motores homopolares son pequeños motores de corriente continua. El funcionamiento del motor homopolar se basa en la fuerza que aparece sobre una corriente eléctrica al atravesar un campo magnético.

ANTECEDENTES

El motor homopolar era el primer motor eléctrico para construirse. Su operación fue demostrada por Michael Faraday en 1821 en la Institución Real en Londres. Fue el comienzo de las modernas dinamos que son generadores eléctricos que funcionan gracias a un campo eléctrico demostró que se podía generar electricidad con magnetismo y esto dio paso a los conmutadores que fueron los primeros alternadores de corriente.

Aunque en un principio este motor fue ineficiente por los contraflujos de corriente que limitaba la salida de corriente los modelos posteriores pudieron solucionar este problema usando varios imanes para mantener constante al campo de centro hacia afuera y que no ocurrieran contraflujos.

Mucho tiempo después de que el disco de Faraday original se abandonara como generador práctico, se desarrolló una versión modificada que combinaba el imán y el disco en una única pieza rotatoria llamada rotor. En ocasiones el término generador homopolar se utiliza para referirse a esta configuración. Una de las primeras patentes generales de generadores homopolares fue de A.F. Delafield, Patente USPTO nº 278516. Otras patentes tempranas de generadores homopolares fueron otorgadas a S. Z. De Ferranti y C. Batchelor por separado.

BASES TEORICAS

Cuando un conductor por el que circula un corriente eléctrica se encuentra sumergido en un campo magnético

Se aprovecha la fuerza de esto para mover un pequeño circuito. Utilizando imanes de neodimio que crean un campo magnético intenso, en torno a 0,5 T en la superficie del imán. La forma de las líneas de campo es semejante a las que crea un solenoide, son simétricas en torno al eje del imán. Sobre el imán cilíndrico, se coloca una pila, cuyos polos se unen con un conductor grueso. Debido a su pequeña resistencia por él circula una corriente apreciable. El campo magnético creado por el imán ejerce una fuerza sobre el conductor que lo hace girar en torno al eje de la pila. La fuerza es perpendicular en cada momento al plano de la figura y por ello hace que el circuito gire.

En el montaje práctico en lugar de un solo circuito plano se han unido varios, creando un circuito total algo más complejo, para que la fuerza sea mayor.

Motor Eléctrico

Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica mediante la acción de campos magnéticos generados en sus bobinas.

Existen distintos tipos de motores eléctricos, los cuales se dividen en motores de corriente continua y de corriente alterna, los cuales se dividen en sus respectivos subtipos. Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc.

Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.

El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la Ley de Lorentz: F= q (E+v*B), donde q corresponde a la carga eléctrica puntual, E al campo eléctrico, v a la velocidad de la partícula y B a la densidad del campo magnético. Cada variable depende del tipo de motor que sea, los componentes que lo conforman y la forma en la que este fue construido.

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