semana 8

semana 8

Actividad #14 "Motor Eléctrico"

Motor eléctrico

http://www.walter-fendt.de/ph14s/electricmotor_s.htm

Materiales Necesarios:
• Una pila alcalina de tipo ' D ' o una pila de petaca
• Cinta adhesiva
• Dos clips de papel (cuanto más grandes mejor)
• Un imán rectangular (como los que se usan en las neveras)
• Cable de cobre esmaltado grueso (no con funda de plástico)
• Un tubo de cartón de papel higiénico o de cocina (de poco diámetro)
• Papel de lija fino
• Opcional: Pegamento, bloque pequeño de madera para la base.

Instrucciones:
1. Enrollar el cable de cobre alrededor del tubo de cartón, diez o más vueltas (espiras paralelas), dejando al menos 5 cm de cada extremo sin enrollar y perfectamente recto. Retire el tubo ya que sólo se utiliza para construir la bobina. También puedes enrollar el cable con cualquier objeto cilíndrico, por ejemplo, la misma pila del tipo D.
Los extremos deben coincidir, es decir, quedar perfectamente enfrentados (ver figura 1) ya que serán los ejes de nuestro motor. Se puede utilizar una gota de pegamento entre cada espira o dar dos vueltas del cable de los extremos sobre la bobina para evitar la deformación de ésta.
2. Utilizando la lija, retirar completamente el esmalte del cable de uno de los extremos de la bobina, dejando al menos 1 cm sin lijar, en la parte más próxima a la bobina (ver figura 2).
3. Colocar la bobina sobre una superficie lisa y lijar el otro extremo del cable, simplemente por uno de los lados (por ello no hay que dar la vuelta a la bobina). Dejar al menos 1 cm sin lijar de la parte más próxima a la bobina (ver figura 3).
4. Fijar el imán a uno de los lados de la pila utilizando para ello el pegamento (ver figura 4).
5. Utilizando los clips, dejar dos ganchos en cada uno de los extremos habiendo entre éstos un ángulo de 90º (ver figura 5). Unos alicates planos o de punta fina pueden ser muy útiles.
6. Utilizar la cinta adhesiva para fijar el clip de papel a cada uno de los extremos de la pila (ver figura 6), situando dichos extremos en el mismo lado que el imán.
7. Colgar la bobina sobre los extremos libres de los clips (ver figura 7). Si la bobina no gira inmediatamente debemos ayudarla levemente. En caso de no contar con un cilindro de mayor grosor podemos usar una de las pilas pero recordar cuanto más delgado sea el cilindro mayor número de vueltas debemos realizar.

Ley de Faraday

Ley de Faraday 

Material: Bobina  de inducción, multimetro.

Procedimiento: Conectar  el simulador:
http://tamarisco.datsi.fi.upm.es/ASIGNATURAS/FFI/apuntes/camposMagneticos/teoria/applets/variables/fem/fem.htm. Tabular y graficar los datos obtenidos.

Observaciones:

Equipo	Velocidad  del iman	mV máximo	mV minimo
1	5	1	-1
2	10	2.5	-2.5
3	15	3.5	-2.5
4	20	4	-4
5	25	2	-2
6	30	+3	-3

Equipo #1

Equipo #2

Equipo #3

Equipo #4

Equipo #5

Equipo #6

Fuerza de Lorentz 

Conectar el simulador: 
http://www.walter-fendt.de/ph14s/lorentzforce_s.htm
Observar el cambio de flujo eléctrico al invertir corriente e imán

Fuerza de Lorentz, Motores (transformación de energía eléctrica en mecánica) y Ley de Faraday 

Preguntas	¿Qué indica la Ley de Lorentz?	¿Qué es un motor eléctrico?	¿Cuáles son los componentes de un motor eléctrico?	¿Qué tipos de motores eléctricos existen?	¿Cuáles son las aplicaciones de los motores eléctricos?	¿Qué indica la Ley de Faraday?
Equipo	2	5	4	1	6	3
Respuestas	Las fuerzas magnéticas son ejercidas por imanes sobre otros imanes, por imanes sobre alambres que transportan corriente y por alambres que transportan corriente entre sí. Puesto que la corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica, al parecer obtenemos fuerzas magnéticas cuando las cargas se mueven.	Son maquinas que transforman la energía eléctrica, obtenida de una fuente de tensión o pila, en energía mecánica al originar un movimiento.	Estator, rotor, colector, escobillas, carcasa, flecha.	De forma general se pueden clasificar en: MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA MOTORES UNIVERSALES AC / DC	Los usos y aplicaciones de los motores eléctricos son muy variados y actualmente los podemos ver prácticamente en todas las áreas de la sociedad:  En Sistemas de riego en el campo, máquinas neumáticas y gruas para la construcción, y toda clase de aparatos electrónicos aquí se utilizan motores eléctricos altamente especializados llamados Servomotores que están calibrados para funcionar a revoluciones por minuto específicamente designadas, por supuesto en el área del hogar en las licuadoras, refrigeradores y hasta en los hornos de microondas, también se verán mas a menudo en la industria automotriz como impulsores de los nuevos automóviles en sustitución de y un sin fín de artefactos y dispositivos. Requieren el uso de un motor eléctrico ya sea de corriente continua o corriente alterna, la primera mas utilizada en trabajo pesado y la segunda mas enfocada a trabajos de precisión.	Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable,  originara un voltaje. No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina.

semana 7

Semana 7

¿Qué es la interacción electromagnética?

Preguntas	¿Quién descubrió la relación entre un campo magnético y uno eléctrico?	¿Cómo son las líneas de fuerza en un campo magnético de un conductor con corriente eléctrica?	¿Cuál es la regla que determina el sentido de las líneas de fuerza en un conductor recto?	¿Qué es un solenoide?	¿Cómo es el esquema de un campo magnético de una corriente circular?	¿Cómo es el esquema del campo magnético de la corriente rectilínea en un plano perpendicular al conductor?
Equipo	6	3	1	5	2	4
Respuestas	Ampere encontró, que existe fuerzas entre 2 conductores por donde circula una corriente. Faraday descubrió que el movimiento de un imán al acercarse o alejarse de un circuito eléctrico, produce una corriente en el circuito.		La dirección de la fuerza magnética es opuesta a la dirección para una carga positiva. La magnitud de la fuerza magnética es directamente proporcional a la magnitud de la carga y a su velocidad.	Un selenoide es cualquier dispositivo físico capaz de crear una zona de campo magnético uniforme. Un ejemplo teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de longitud Infinita.

Material:

Pila, alambre magneto, brújula, limadura de hierro.

• 1. Acercar el alambre magneto a la limadura de hierro.
• 2. Conectar a la pila el alambre magneto y acercarlo a la limadura de hierro.
• 3. Conectar un alambre magneto a los bornes de una pila y acercarla el alambre a una brújula.
• Observaciones:

Equipo	1	2	3	4	5	6
1.-	No sucedió nada	No sucedió nada	No paso nada	No pasa nada.	No paso nada.	No sucedía absolutamente nada
2.	Supuestamente debió de pasar algo, pero paso, ya que fue por la descarga de la bateria	Supuestamente debió de pasar algo, pero paso, ya que fue por la descarga de la bateria	Se pego y empezó a sacar chispas	No paso nada, aunque se supone que debió de suceder algo con  la batería.	No paso nada pero supuestamente debería de pasar.	(Igual que el anterior a causa de la descarga de la batería) supuestamente el alambre actuaba como lo hubiera hecho un imán
3.		Cuando la aguja se movía, este movimiento s veía reflejado en la brújula.	Atrajo la auja de la brújula y se empezó a mover.	La aguja de la brújula presento un movimiento .	En la brújula se noto un pequeño movimiento en la aguja.	La aguja de la brújula resultaba afectada al acercarse al alambre.

Conclusiones:

• Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.htm

Graficar Campo magnético Y velocidad de la varilla.

Observaciones:

Equipo	Campo magnético en Gauss	Velocidad de la varilla m/seg.
1	10
2	20
3	30
4	40
5	50	50
6	60	60

• Dia Jueves 28 de febrero de 2013
  5.14 Interacción electromagnética entre conductores rectilíneos.

  Preguntas	¿Qué ocurre a un conductor rectilíneo al pasar corriente eléctrica?	¿En electromagnetismo En que consiste la Ley del pulgar derecho?	¿Qué les ocurre a dos conductores rectilíneos al pasar corriente eléctrica en el mismo sentido?	¿Qué les ocurre a dos conductores rectilíneos al pasar corriente eléctrica en diferente sentido?	¿En qué consiste la Ley Ampere?	¿Cómo se define la Ley de Gauss?
  Equipo	5	6	2-5	1	4	3
  Respuestas	Entonces, si existe una corriente eléctrica que circula por un conductor, en el espacio que le rodea habrá un campo magnético, pues, como sabemos una corriente eléctrica está constituida por cargas eléctricas en movimiento.           Luego, debemos analizar la relación entre el campo magnético y la corriente eléctrica, para lo cual consideramos un conductor rectilíneo por el que pasa una corriente y coloquemos una aguja magnética, la cual nos indicará la dirección del campo magnético existente en cada punto.	Si el conductor  se toma con la mano derecha de modo que el pulgar apunte en la dirección de la corriente convencional, los demás que lo sujetan al conductor indicarán la dirección del campo magnético.	Cuando las corrientes circulan en el mismo sentido, la fuerza es atractiva.	Cuando las corrientes circulan en el mismo sentido, la fuerza es atractiva.	La ley que nos permite calcular campos magnéticos a partir de las corrientes eléctricas es la Ley de Ampère.	Establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de dicha superficie. Dichos campos son aquellos cuya intensidad decrece como la distancia a la fuente al cuadrado. La constante de proporcionalidad depende del sistema de unidades empleado.

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Recapitulación 7
  Resumen del martes y jueves
  Lectura del resumen por equipo
  Aclaración de dudas
  Ejercicio:
  Registrar , tabular y graficar  los datos en el simulador:
  • Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo
  http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.htm
  Registro  de asistencia.
  Registrar la tabla

  Equipo	1	2	3	4	5	6
  Resumen	El martes 26 de febrero el profesor nos calificó las investigaciones que hicimos en nuestros cuadernos de dichos temas: 5.13 interacción electromagnética, 5.14 interacción electromagnética entre conductores y el tema 5.15 atracción o repulsión entre conductores con corriente y llevamos a cabo una práctica con un vaso precipitado  con agua e introducimos un pedazo de papel y encima un clip parea poderlo arrastrar con un imán fuera de el. Experimentamos los fenómenos al acercar un imán a una brújula y también con la ralladura de hierro. Para el jueves 28 de febrero utilizamos varias pilas que las desarmamos  y medimos el voltaje  y descubrimos sus movimientos rectilíneos.	El martes 26 de febrero, el profesor reviso la tarea de la semana que era sobre “la interacción electromagnética entre conductores rectilíneos y atracción o repulsión entre conductores con corriente”, y realizamos una práctica que consistía que en un vaso de agua pusimos un pedazo de papel y encima un clip, arriba del vaso colocamos una brújula y con un imán lo acercamos al vaso y el imán se iba moviendo al igual que la brújula. El jueves 28 realizamos un experimento con varias pilas que desarmo el profe y empezó a medir el voltaje de cada pila y sus celdas	El día martes con una pila de 6 voltios unimos unos conductores rectilíneos y lo acercamos a limadura de hierro para ver la reacción lo cual lo atrajo solo algunos y la pila empezó a quemarse, además que acercamos un imán a un vaso con agua y  un clip para observar como reacciona el clip cerca del imán y también cerca de la brújula y atrajo la punta al imán. El jueves el profesor desarmo algunas pilas y encima puso conductores rectilíneos, entonces el recubrimiento que tenia estas se empezó a quitarse .	El  martes se revisó la tarea y se apuntaron las respuestas en el documento, también se trabajo con una pila de 6 voltios y medimos el amperaje y el voltaje usando los alambritos acercándolos a una brújula y un clip. El jueves desarmamos una pila y medimos los diferentes voltajes de las pilas y de las personas.	El día martes comenzamos cuando el profesor reviso la tarea coma cada semana que consistía sobre la interacción electromagnética entre conductores también sobre atracción y repulsión. Ese mismo día se realizo una práctica que consistía en que en un vaso de agua se ponía un pedacito de papel con un clip y a los alrededores del vaso colocábamos una brújula y encima de ellos o a los lados pasábamos un imán y observábamos como se movía el papel y la aguja de la brújula. El día jueves el profesor desarmo varias pilas y medimos el voltaje de ellas para ver si era el indicado en la envoltura. También medimos el voltaje de cada celda de la pila.	El martes, el profesor revisó la tarea. Con ayuda de una pila de 6 voltios unimos alambre de cobre a sus polos para poder observar el campo electromagnético que generaba con la limadura de hierro y la alteración que presentaba en la brújula. El día jueves observamos la estructura interna de las baterías ([+] zinc, [-] dióxido de manganeso). Tomando del mismo modo el voltaje de dicha batería.
  Ejercicio	1	2	3	4	5	6
  Valor distancia	10	10	30	40	10	10
  Velocidad	10	20	30	50	50	60