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En 1821, Michael Faraday realizó un experimento usando una pila, un imán y alambre. Construyó un motor simple, conocido como motor homopolar, que preparó el camino para el motor eléctrico moderno. Tú puedes construir tu propio motor homopolar usando los mismos materiales. Una vez que lo hayas construido, haz algunos experimentos propios para que veas la física en acción. [1] X Fuente de investigación [2] X Fuente de investigación
Pasos
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Junta los materiales. No necesitarás ninguna herramienta especial para hacer un motor homopolar. Solo necesitas una pila, un poco de alambre de cobre y un imán de neodimio. [3] X Fuente de investigación
- Puedes usar cualquier pila alcalina, pero una más grande será más fácil para sostener, como una tamaño C. [4] X Fuente de investigación
- Consigue unos cuantos centímetros de alambre de cobre. Puedes usar alambre aislado o desnudo. Si eliges alambre aislado, pela un poco del hule en ambos extremos. Puedes conseguir el alambre de cobre en línea o casi en cualquier ferretería. [5] X Fuente de investigación
- Cualquier imán de neodimio debe funcionar para este experimento, pero busca uno con cubierta conductiva. Puedes comprar imanes de neodimio chapados en níquel de varios tamaños en línea. [6] X Fuente confiable Science Buddies Ir a la fuente
- También necesitarás un tornillo de tablarroca. El tornillo te permitirá ver el motor en acción. Cuando hayas armado el motor correctamente, el tornillo girará. [7] X Fuente de investigación
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Coloca el imán en el tornillo. Toma el imán de neodimio y únelo a la cabeza del tornillo de tablarroca. [8] X Fuente de investigación
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Une el tornillo a un polo de la pila. Puedes poner la punta del tornillo en cualquier polo de la pila. El lado que elijas determinará la dirección en la que el motor girará. [9] X Fuente de investigación
- El fino punto de contacto entre la punta del tornillo y la pila funciona como un balero de baja fricción. Un imán más pesado reducirá la fricción entre estos dos puntos. [10] X Fuente de investigación
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Coloca el alambre de cobre en la pila. Toma el alambre de cobre y sostenlo en el otro polo de la pila. Por ejemplo, si colocaste el tornillo en el lado que tiene un "botón" en la pila, sostén el alambre en el lado plano. [11] X Fuente de investigación
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Completa el motor. Coloca con cuidado el lado libre del alambre de cobre en el lado del imán. El imán y tornillo deben comenzar a girar. [12] X Fuente de investigación
- Cuando colocas el alambre de cobre en el lado del imán, cierras el circuito entre las terminales de la pila. La corriente fluye de un lado de la pila, a través del tornillo y hacia el imán. Al tocar el alambre al lado del imán, permites que la corriente continúe fluyendo a través del alambre hacia la otra terminal de la pila. [13] X Fuente de investigación
- Un motor homopolar es capaz de rotar de manera continua sin necesidad de invertir la dirección de la corriente. [14] X Fuente de investigación
- El tornillo no tarda mucho en girar a velocidad alta. El tornillo y el imán pueden salir volando fácilmente. Ten precaución al trabajar con imanes y electricidad. [15] X Fuente de investigación
- Es posible que el alambre se caliente cuando se hace este experimento. No sostengas el alambre en el imán por periodos largos. [16] X Fuente de investigación
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Junta los materiales. Solo necesitaras unas cuantas cosas para hacer un motor homopolar autosostenido. Puedes conseguir todo en línea o en la ferretería más cercana.
- Necesitarás estos materiales para hacer el motor: 1 pila AA, 2 o 3 imanes de neodimio, varios centímetros de alambre de cobre. [17] X Fuente de investigación
- También puedes usar un cortador de alambre o pinzas para ayudarte a manejar el alambre de cobre. [18] X Fuente confiable Science Buddies Ir a la fuente
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Coloca la pila sobre los imanes. apila tus imanes para formar una base. Coloca la parte plana, o polo negativo, de la pila sobre los imanes. [19] X Fuente de investigación
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Dobla el alambre de cobre. Toma varios centímetros de alambre de cobre y dóblalo de manera que una punta toque al imán, y la otra toque el polo positivo de la pila. [20] X Fuente de investigación
- Puedes doblar el alambre de cobre en diferentes figuras que girarán al colocarlo sobre la pila. Las figuras simétricas funcionan mejor porque la rotación no desequilibra al alambre. [21] X Fuente de investigación
- Prueba a doblar el alambre en forma de corazón. Cuando formes la figura de corazón, dobla cada punta del alambre de cobre de manera que quepan al rededor del imán. La muesca superior del corazón será el punto de contacto con el polo positivo de la pila. [22] X Fuente de investigación
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Coloca el alambre sobre el motor. Toma el alambre y colócalo sobre la pila. Mientras una sección del alambre esté tocando la pila y otra sección toque al imán, el alambre deberá seguir girando. [23] X Fuente de investigación
- La corriente en este motor homopolar fluye en la presencia de un campo magnético. Cuando una corriente fluye en un campo magnético, experimenta algo llamado la fuerza Lorentz. La fuerza Lorentz es lo que hace que el alambre gire alrededor de la pila. [24] X Fuente de investigación
- El alambre se conecta con la pila en tres puntos. Un punto del alambre en el polo positivo, y las dos puntas del alambre están cerca del imán, en el polo negativo. La corriente fluye del polo positivo bajando por ambos lados del alambre. El campo magnético empuja la corriente hacia afuera, haciendo que los alambres giren. [25] X Fuente de investigación
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Junta tus materiales. Puedes usar el motor homopolar para demostrar la propulsión magnetohidrodinámica (MHD). La propulsión MHD es una manera de usar la corriente eléctrica para empujar algo a través del agua. Necesitarás lo siguiente para este experimento: [26] X Fuente de investigación
- 1 pila tamaño C
- 1 imán de neodimio poderoso
- 2 piezas de alambre grueso de cobre
- 1 plato pequeño
- sal y pimienta
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Prepara el agua. Vierte aproximadamente de 1 a 2 cm (0,25 a 0,5 pulgadas) de agua en el plato sin llenarlo por completo. Mezcla una pizca de sal y pimienta, y coloca el plato en el imán. [27] X Fuente de investigación
- Agregar la sal mejora la conductividad del agua. Agregar la pimienta te permite ver la propulsión funcionando. [28] X Fuente de investigación
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Dobla el alambre. Dobla ambas piezas de alambre de manera que cuando sostengas los alambres en la pila, las puntas queden solo a unos centímetros de distancia. [29] X Fuente de investigación
- Cuando sostienes los alambres de cobre con la pila, los alambres deben formar casi una "Y". Ten cuidado de no dejar que las puntas del alambre se toquen. [30] X Fuente de investigación
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Sostén los alambres con la pila. Sostén un alambre en el polo positivo de la pila, y el otro en el polo negativo. [31] X Fuente de investigación
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Mete los lados libres de los alambres en el plato con agua. Coloca un alambre en el centro del plato, y el otro pegado al lado del plato. Debes ver que el agua comienza a girar alrededor de uno de los alambres. [32] X Fuente de investigación
- El agua se mueve debido a la fuerza Lorentz. Cada alambre lleva una corriente eléctrica. Cuando metes los alambres en el agua salada, cierras el circuito. La corriente se mueve horizontalmente a través del agua, de un alambre al otro. Como el plato con agua está sobre un imán, hay un campo magnético que se mueve hacia arriba a través del agua. Cuando la corriente eléctrica se mueve a través del campo magnético, la fuerza Lorentz hace que el agua gire. [33] X Fuente de investigación
- Si volteas la pila, puedes invertir la dirección de la corriente, y el agua girará en la dirección opuesta. [34] X Fuente de investigación
- Estás trabajando con agua y electricidad, así que sé precavido cuando hagas este experimento. [35] X Fuente de investigación
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Advertencias
- Sé precavido cuando hagas cualquiera de estos experimentos.
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Referencias
- ↑ http://www.juliantrubin.com/bigten/electric_motor_generator.html
- ↑ http://www.evilmadscientist.com/2006/how-to-make-the-simplest-electric-motor/
- ↑ http://www.evilmadscientist.com/2006/how-to-make-the-simplest-electric-motor/
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- ↑ http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project_ideas/Elec_p065.shtml#materials
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- ↑ http://www.physicscentral.com/experiment/physicsathome/homopolar-motor.cfm
- ↑ http://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project_ideas/Elec_p065.shtml#materials
- ↑ http://www.physicscentral.com/experiment/physicsathome/homopolar-motor.cfm
- ↑ http://www.physicscentral.com/experiment/physicsathome/homopolar-motor.cfm
- ↑ http://babbledabbledo.com/steam-project-tiny-dancers-homopolar-motor/
- ↑ http://www.physicscentral.com/experiment/physicsathome/homopolar-motor.cfm
- ↑ http://www.physicscentral.com/experiment/physicsathome/homopolar-motor.cfm
- ↑ http://www.physicscentral.com/experiment/physicsathome/homopolar-motor.cfm
- ↑ http://www.physicscentral.com/experiment/physicsathome/homopolar-motor.cfm
- ↑ http://www.evilmadscientist.com/2006/mhd-i-demonstrate-magnetohydrodynamic-propulsion-in-a-minute/
- ↑ http://www.evilmadscientist.com/2006/mhd-i-demonstrate-magnetohydrodynamic-propulsion-in-a-minute/
- ↑ http://www.evilmadscientist.com/2006/mhd-i-demonstrate-magnetohydrodynamic-propulsion-in-a-minute/
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