Conclusión

Conclusión:

Con la realización de estos experimentos hemos intentando demostrar que con unos elementos tan simples como una pila, un imán y un alambre de cobre, podemos construir un motor homopolar que genera un movimiento circular. Todo esto basado en los estudios y en las teorías de Michael Faraday.

Con estos simples experimentos también hemos descubierto un nuevo material: el neodimio, el cual tiene unas características distintas a los imanes convencionales. Lo que provoca que este tenga una mayor fuerza de atracción.

Así mismo durante la construcción de los experimentos, navegando por la red en busca de información y en libros hemos aprendido más sobre magnetismo y electrizad. Haciendo especial hincapié en la inducción magnética. Además hemos aprendido a crear blogs y a publicar cosas en ellos.

Por todo ello consideramos que ha sido una buena experiencia y hemos aprendido muchas cosas útiles que podremos aplicar en el futuro.

Video de todos los experimentos

Video de todos los experimentos

video

Esquemas de los experimentos

Esquemas de los experimentos

Modelo 1 y modelo 2-------->
<----Modelo 3

Modelo 3

Modelo 3

Este tercer modelo si que es muy diferente a los dos anteriores. Este tercer modelo en vez de estar conectado al imán por un único punto, lo hace por dos. Esto provoca que si una rama falla la otra sigue rodando.


En este tercer modelo hemos encontrado una serie de problemas, puesto que si construimos mal la forma del alambre este queda desequilibrado y se cae hacia un lado.


A continuación se muestra un video del tercer modelo:




video

Modelo 2
Este modelo guarda una gran similitud con el modelo anterior. Sebasa en el mismo principio que el anterior y la forma y montaje son muy parecidas. Lo único que cambia de este modelo con respecto al anterior es la forma del alambre a la hora de enrollar a la pila.
A continuación se muestra un video de este modelo:

video

Modelo 1


Modelo 1
Este es el primer experimento que hemos realizado, hemos construido un motor homopolar a partir de uno que encontramos navegando por la red. Como se puede apreciar es bastante sencillo de construir. Como para el resto de experimentos vamos a utilizar unicamente una pila, un alambre de cobre y un imán de neodimio.
Este primer modelo fue el más sencillo de construir pusto que unicamente, como se puede apreciar en la fotografía solo hay que dejar que el imán de neodimio se junte a la pila por su polo negativo por la acción de la fuerza magnética y posteriormente enrollar el alambre a la pila conectando un extremo con la aprte positiva y otro con la parte negativa.
A continuación se muestra un video de nuestro primer experimento:


video

Experimentos

Experimentos

Hemos construido 3 modelos diferentes de motores homopolares y los hemos puesto a prueba en el laboratorio de física. A continuación se muestra un pequeño resumen de cada uno de ellos:

1. Modelo 1: Consiste en un alambre de cobre que rodea toda el contorno de la pila haciendo la forma de una hélice, girando alredador de la misma sin tocarla. Uno de sus extremos va unido al polo superior de la pila (positivo) y el otro al iman.

2. Modelo 2: Consiste en un alambre de cobre, al igual que en el caso anterior, pero en este caso el alambre tiene una forma distinta.

3. Modelo 3: Consiste al igual que los anteriores caso en un alambre, pero en este caso el alambre hace contacto con el iman en dos puntos, puesto que contiene dos ramas en vez de una.

Breve introducción a los motores homopolares

Breve introducción a los motores homopolares

Según las teorías y los experimentos de Faraday llegamos a la conclusión de que la forma más fácil de generar un motor eléctrico es mediante la inducción magnética. Para ilustrarlo, hemos diseñado varios tipos de motores homopolares.

Un motor homopolar consta de un 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 caracterizan porque el campo magnético del imán mantiene siempre 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 k no están fijados entre sí mecánicamente. Esta fuerza se debe o que las líneas de fuerza del campo magnético formado por el imán son verticales. La pila, el cable y el imán, forman un circuito eléctrico por el que circula una corriente. Dicha corriente es siempre ortogonal al campo magnético, lo que da lugar a un torque sobre el cable respecto del imán, que es el eje de giro. Cuanto mejor sea el contacto entre el cable y el imán, la corriente pasara en mayor cantidad por lo que la velocidad de giro será mayor.

Esta fuerza queda reflejada en la siguiente fórmula:

F= qv x B




Michael Faraday


Michael Faraday:

Michael Faraday nació en Newington, un pequeño pueblo a las afueras de Londres, el 22 de septiembre de 1791 y murió en Londres, 25 de agosto de 1867. Fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. Consiguió demostrar la relación existente entre los fenómenos magnéticos y los eléctricos, y además desarrolló el fundamento de los transformadores, motores y generadores. Investigaciones por las cuales Faraday recibió numerosos galardones científicos.

Durante su infancia recibió escasa formación académica y a los 13 años empezó a trabajar como aprendiz con un encuadernador de Londres. Durante esta época leyó libros de temas científicos y realizó experimentos en el campo de la electricidad, desarrollando un gran interés por la ciencia. Aunque prácticamente no sabía matemáticas tenía una gran habilidad para trazar gráficos.

En 1812 asistió a una serie de conferencias impartidas por el químico Humphry Davy y envió a éste las notas que había tomado en esas conferencias junto con una petición de empleo. Davy le contrató como ayudante en su laboratorio químico de la Institución Real y en posteriormente le llevó con él a un largo viaje por Europa. En 1824, Farady entró en la Sociedad Real y al año siguiente fue nombrado director del laboratorio de la Institución Real. Más tarde sucedió a Davy como profesor de química en esa institución.

Pero lo más importante que hizo Faraday fueron sus contribuciones en el campo de la electricidad. En 1821, después de que el químico danés Oersted descubriera el electromagnetismo, Faraday construyó dos aparatos para producir lo que el llamó rotación electromagnética, en realidad, un motor eléctrico, que es lo que tratamos de emular en nuestra práctica.

Diez años más tarde, en 1831, comenzó sus más famosos experimentos con los que descubrió la inducción electromagnética. También trabajando con electricidad estática, demostró que la carga eléctrica se acumula en la superficie de conductor eléctrico cargado, con independencia de lo que pudiera haber en su interior. Este efecto se emplea en el dispositivo denominado jaula de Faraday, que se pone de manifiesto en numerosas situaciones cotidianas, por ejemplo, el mal funcionamiento de los teléfonos móviles en el interior de ascensores o edificios con estructura de acero.