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Lourdes Gonzalez Valentina Ponzo 4to B

Motor Casero Eléctrico Informe Problema: ¿La atracción y repulsión de dos imanes produce movimiento? Hipótesis: Al acercar el imán natural al motor eléctrico se puede observar como la atracción y repulsión que se produce por la corriente de la pila genera el movimiento de la bovina. Prueba: Motor eléctrico Casero. Objetivos: Construir un motor eléctrico casero y observar como se comporta al ponerlo en el mismo campo magnético generado por un imán. Materiales:  Una pila de petaca (4´5 V (Usada como fuente de corriente continua.)  Hilo de cobre esmaltado  Un imán (su campo magnético natural se enfrentara al de la bobina produciendo el movimiento)  Dos alfileres de gancho grandes o cables de unos 5cm  Cinta aislante  Una brújula  Papel de lija. Procedimiento Enrollamos el hilo de cobre en torno a un objeto cilíndrico para formar una pequeña bobina dejando en cada extremo unos 5 cm sin enrollar. Los extremos de la bobina formarán el eje de rotación y tienen que estar alineados y bien rectos. Luego utilizamos la cinta aislante para sujetar los dos alfileres de gancho o cables a los dos terminales (electrodos o bornes) de la pila de petaca. Si tienes alfileres debe quedar libre el “rulito” que forma un agujero del extremo, si tienes cables deberás hacer un ganchito en cada extremo libre. Con el papel de lija retiramos el esmalte que cubre los extremos de la bobina de cobre (Conteste ítem 1 de cuestionario). Por último metemos los extremos rectos de la bobina en los agujeros de los imperdibles. (Realice el ítem 2) Al aproximar un imán la bobina gira sobre su eje. Si no gira inmediatamente podemos mover el imán o dar un ligero impulso a la bobina. (ítem 3 en adelante).

Cuestionario. 1) ¿Por qué lijamos el cobre? ¿Para qué nos sirve hacer este procedimiento? ¿Por qué no lijamos todo el cobre?

La principal razón para utilizar el cobre es su excelente conductividad eléctrica Utilizamos la lija para retirar completamente el esmalte de los extremos del alambre. Este procedimiento nos sirve porque así la electricidad puede pasar por el alambre de cobre, como el esmalte es una cubierta para que no se pierda electricidad en el camino, solo necesitamos lijar las puntas. El alambre esmaltado lo utilizamos para que al arrollarlo dándole vueltas no haga contacto entre sí y la corriente tenga que recorrer todo el arrollamiento, y el contacto solo se haga en los extremos rascándolo con la lija. 2) Coloque una brújula cerca de la bobina conectada a la pila. Anote observaciones y explique. La brújula cambia de orientación cerca de una corriente eléctrica si acercamos la brújula al conductor que sería el cable, haciendo circular corriente cambian su dirección anterior (norte) y se orientan formando una circunferencia alrededor del conductor. 3) ¿Qué sucede con la bobina al acercar el dispositivo a un imán? ¿A qué se debe este fenómeno? Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre de magnetismo. En un motor de esta clase interaccionan dos campos magnéticos diferentes, el inductor (el imán) y el generado por las bobinas del inducido (el rotor). Si cambia el sentido de la corriente en las bobinas del inducido, cambia de sentido la emanación que producen, y por el contrario el creado por el imán no lo hace. Si antes los polos del rotor se atraían con los del imán, e intentaban acercarse, ahora se repelen e intentan alejarse, aunque el resultado es el mismo, el motor gira, pero lo hace en sentido contrario. Entonces cuando se acerca el imán ocurre que al invertirse los polos el alambre comienza a girar. Esto ocurre debido a que la electricidad y el imán crean campos magnéticos opuestos entre sí. Al acercar el imán significa que el flujo dentro de la bobina aumenta. Este flujo en aumento induce una tensión en los extremos de sentido tal, que al circular corriente por la bobina el flujo inducido por esta corriente se oponga a la variación del flujo inductor. 4) Explique el funcionamiento de un motor en términos de transformación de la energía El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Cuando está girando la bobina se está transmitiendo energía lo que hace que se caliente la pila y los aseguradores que son los conductores de la energía eléctrica para que se convierta en mecánica, esta hace que la bobina se mueva. Estos motores se basan en el principio en el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, este tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. Y cuando se logra el movimiento del alambre, la bovina, se estaría produciendo la energía mecánica.

5) El movimiento de la bobina es resultado de la interacción de fuerzas ¿De dónde provienen dichas fuerzas? El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula en él, adquiriendo propiedades magnéticas, que provocan (debido a la interacción con los polos de la pila) el movimiento circular que se observa de la bovina en el motor. Es decir ocurre interacción de fuerzas eléctricas, que vendría de la pila que utilizamos y magnéticas, las cuales vendrían del imán que acercamos al mecanismo. 6) Investigue que dice la ley de Faraday al respecto y relaciónela con esta experiencia. La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que la tensión inducida en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera. Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un "voltaje". No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo magnético, etc. Ley de Faraday “el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con la que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie” esto es: Esta ley nos dice acerca de la variación del campo magnético; cuando este cambia produce un campo eléctrico que se representa en fuerza electromotriz (fem), como existe un campo eléctrico aparecerá una corriente, todo gracias al campo magnético. En términos generales, se pude producir electricidad moviendo el imán respecto de la bobina o bien moviendo la bobina respecto del imán. Conclusión Los motores eléctricos son máquinas que transforman la energía de la corriente eléctrica en movimiento (energía cinética). Un conductor por el que circula una corriente eléctrica en el interior de un campo magnético experimenta una fuerza magnética. Con el diseño adecuado la fuerza magnética hace girar el conductor en torno a un eje de rotación. En nuestro caso al colocar los extremos rectos de la bobina en los agujeros de alfileres de gancho completamos el circuito eléctrico y la corriente comienza a circular por la bobina. El imán proporciona el campo magnético y, con el diseño adecuado, la fuerza magnética produce el giro de la bobina.