- Introduccion
- Breves consideraciones
teoricas - Equipo y material
electrico - Modo de operar y
cuestionario - Aplicaciones
- Ilustraciones
El efecto motor es un
efecto electromagnético que actualmente es de gran
importancia, porque en el se basa el funcionamiento de muchos
dispositivos útiles al hombre.
Objetivos
- Comprobar experimentalmente el fenómeno
conocido con el nombre de efecto motor - Comprobar que un motor
electrico funciona bajo este principio - Comprobar la regla de la mano izquierda
- Identificar las distintas partes de que esta
constituido el motor electrico
PRERREQUISITOS
Para que el alumno pueda comprender el contenido y el
desarrollo de
la practica, requiere de los siguientes conocimientos
previos:
- Experimento de Oesterd
- Interacción de campos
magnéticos - Efecto que ejerce una carga móvil sobre un
campo magnetico
BREVES CONSIDERACIONES
TEORICAS
Sabemos que de acuerdo con el experimento de Oesterd,
toda corriente
eléctrica crea un campo magnetico a
su alrededor que se encuentra a su alrededor, que se encuentra en
presencia de otro campo, interactúa con él,
manifestándose tal interacción mediante una
fuerza en esta
practica, observaremos el fenómeno llamado efecto motor
consistente en que un conductor con corriente electrico colocado
dentro de un campo magnetico,
experimenta la accio0n de una fuerza este
fenómeno fue descubierto Michael Farad ay en 1821,
constituye otro ejemplo de interacción de campos
magnéticos: de hecho la corriente que circula por un
conductor es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento y
sobre cada una se ejerce una fuerza.
La fuerza observada en el alambre seria la resultante de
un gran numero de pequeñísimas fuerzas actuando
sobre las cargas móviles.
Entonces el sentido de la fuerza sobre el conductor
tambien puede terminaras de con la regla de la mano izquierda en
la que el dedo medio apuntaría en el sentido de la
circulación de la corriente
eléctrica que seria el del movimiento de
las cargas en movimiento del extremo + al extremo-.
Para el sentido real de la corriente, la regla se
aplicaría con la mano derecha.
Un motor electrico es un aparto que, basado en el
fenómeno anterior transforma la energía
eléctrica que se le suministra en energía
mecánica.
Un transformador electrico básicamente esta
constituido por una bobina de espiras rectangulares devanadas
sobre un rotor de material ferromagnético, el que a su vez
va montado sobre un eje que le permite girar
libremente.
El rotor se encuentra dentro de un campo magnetico que
puede ser creado por un imán permanente, o por un
electroimán alimentando con la misma corriente del
embobinado del rotor.
La interacción de los dos campos
magnéticos crea sobre cada espira del rotor un par de
fuerza que lo hace girar.
En un motor electrico el sentido de giro del rotor
dependerá del sentido del campo magnetico y del sentido de
circulación de la corriente en el embobinado invirtiendo
cualquiera de ellos, se invierte el sentido de giro.
La rapidez con que gira el rotor dependerá de la
intensidad de campo magnetico principal, la intensidad de la
corriente aplicada al embobinado del rotor, y de la longitud de
sus espiras, además del numero de espiras
1 fuente eléctrica
1 reóstato
1 amperímetro de C.D. con escala de 0 a 1
A
2 bornes aislados con tripie
1 conductor de cobre de 0.2
mm de diámetro de sección transversal y 40
cm
1 imán de herradura
1 modelo de
rotor de C.D.
1iman de barra
1 bobina de 3 ohms
1 núcleo de hierro
6 conductores eléctricos para
conexión
1.-Conecte sus aparatos como se muestra en la
lamina del rota folio colocando entre los postes el conductor de
cobre de 0.2mm
de diámetro, de sección transversal y 40 cm de
longitud situado entre los polos del imán de herradura
pero sin suministrarle corriente eléctrica
En el sistema formado
por los aparatos no ocurre ninguna reacción,
fenómeno u acción y esto se debe que no se le
suministra ninguna fuerza externa que altere su estado
2.-Mediante el reóstato aplicar a la corriente
eléctrica de 1 A de intensidad. Coloque el imán de
herradura de tal manera que el conductor de cobre quede entre sus
polos, quedando el polo norte arriba del conductor, indicando lo
que se observa.
Estas ves debido a que se le aplico una diferencia de
potencial se creo un campo magnetico alrededor del conductor
electrico. Al acercarle el imán de herradura su polo norte
atrae al conductor electrico, y su polo sur lo
repele.
3.-Coloque la mano izquierda sobre el conductor con el
dedo pulgar, índice y medio perpendicularmente entre
sí. Apunte con el dedo índice el sentido del campo
magnetico del imán (del polo N al polo S) y con el dedo
medio del sentido convencional de la corriente (del extremo + al
– ) Observe entonces que la fuerza que provoca la
deflexión del alambre actúa en el sentido del dedo
pulgar. Esto ¿qué comprueba?
La regla de fleming o de la mano
izquierda
4.- Dejando igual la intensidad de corriente y la
posición del imán invierta la posición del
imán, invierta las conexiones de manera que el alambre
circula en sentido contrario.
Esta experiencia es muy parecida a la numero 2 pero
esta vez el conductor reacciona como si el conductor electrico
hubiera cambiado de polaridad es decir estas ves el polo norte
del imán de herradura repele al conductor y esto se debe a
que el sentido del campo magnetico en el conductor depende del
sentido de corriente eléctrica
5.-Regresen las conexiones como se muestra en el
inciso 2 con la misma intensidad de corriente, invierta ahora la
polaridad del imán que dando el polo norte debajo del
conductor.
Sucede lo mismo que en el inciso dos es decir no
depende de la posición del imán; este reacciona de
tal manera que el polo sur atrae al conductor y el polo norte lo
repele. Con esto podemos decir que de lo único que depende
si el conductor es atraído o repelido es de que cambie su
polaridad y esto se logra invirtiendo el sentido de la corriente
eléctrica.
6.-De una breve explicación de cómo
funciona un motor de C.A. y C.C. con una bobina que genera un
campo magnetico que reacciona con un imán natural colcado
en la parte superior.
Este dispositivo esta formado por espiras
rectangulares devanadas montado sobre un rotor de material
ferromagnético que a su va montado sobre un eje que le
permite girar. El rotor se encuentra de un campo magnetico creado
por el imán permanente. La interacción de los dos
campos magnéticos crea sobre cada espira del rotor un par
de fuerza que lo hace girar.
7.-Desconecte el conductor de cobre y conecte el
modelo del
motor, pero sin el imán en la zapata. Aplique con el
reóstato una corriente de 1 A.Anote y explique lo
observado.
El modelo de motor electrico no presenta
reacción alguna aunque la bobina sea energizada y esta
genere un campo magnetico y esto se debe a que no existe otra
fuerza magnetica con la cual interactué es decir no existe
un par de fuerzas para que exista un efecto motor
8.-Continuando con el inciso anterior coloque ahora el
imán sobre la zapata. Anote y explique lo
observado.
A diferencia del insiso anterior esta vez existe un
para de fuerzas al ser agregado el imán de barra con lo
cual se genera un momento de torsión con lo cual se puede
dar lo que se conoce como efecto motor es decir comience a girar
el rotor.
9.-En el experimento del inciso anterior ,invierta la
colocación del imán ¿Qué
sucede?
Se invierte el sentido de giro del motor y esto se
debe que la dirección del campo magnetico producido por
el imán de barra invierte su dirección.
10.- En el experimento del inciso 9 , en vez d invertir
la polaridad del campo magnetico invierta el sentido de la
corriente aplicada ¿Qué sucede?
Al igual que en el inciso numero 9 se invierte el
sentido de giro del motor y esto se debe a que al invertir el
sentido de la corriente eléctrica se invirtió la
polaridad del electroimán es decir de la bobina colocada
en el rotor.
11.- Como conclusión de los incisos 9 y
10,indique de que depende el sentido de giro del rotor de
corriente directa.
De acuerdo con los resultados de los incisos 9 y 10
se puede concluir que el sentido de giro depende de la
dirección de campo del par de fuerzas magneticas,
así como tambien del sentido de circulación de la
corriente eléctrica. Dentro de la bobina.y esto se debe a
que cambia la dirección de los campos
magneticos.
12.-El modelo del motor se pondrá a funcionar
ahora con el campo magnetico principal creado no por el
imán permanente, sino por electroimán, para lo cual
haga el siguiente: introduzca el núcleo recto de hierro en la
bobina de 3 ohms y colóquelo sobre la zapata, de manera
que los extremos del núcleo hagan contacto con ella. De
las conexiones que alimentan al motor derive otras para alimentar
la bobina. Aplique corriente con el reóstato y explique lo
que observe.
El rotor del motor comienza a gira de igual manera,
como funciono anteriormente con el imán permanente y esto
se debe a que la bobina genera un campo magnetico por lo cual
junto con el rotor se crea un par de fuerzas. Es decir se crea lo
que se conoce como efecto motor debido a la atracción y
repulsión de los campos magnéticos provocados por
los dos bobinados y esto se debe a la creación de un
momento de torsión.
13.- Invierta las conexiones que alimentan al
electroimán y anote lo que observa
El sentido de giro del motor se invierte y esto se
debe a que el sentido de circulación de corriente dentro
del electroimán cambia de sentido con lo cual el sentido
del campo magnetico tambien cambia de
dirección.
Menciona al menos 5 ejemplos practico en el que el
efecto motor tenga aplicaciones.
- Bombas de agua
- Generadores eléctricos
- Motores de licuadora
- Fuentes de movimiento en procesos
de producción industrial - Fuentes generadoras de movimiento dentro del sector
comercial.
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opción "Descargar" del menú superior
García Carreon Adrián