Las ideas no se

imponen, se

proponen

INDICE

-> Introducción

-> ¿Qué es el magnetismo?

-> ¿Qué es el electromagnetismo?

-> Ley de Faraday

-> Ley de Lenz

-> Motores eléctricos

-> ¿Qué es un motor eléctrico?

-> ¿Cómo funciona un motor?

-> ¿Cómo se hace un motor?

Hace mas de dos mil años en la ciudad de Magnesia en Turquía se

descubrió una roca negra la cuál atraía al hierro, al cuál lo

nombraron magnetita o piedra imán .Y a la fuerza de atracción

se le conoce como magnetismo, y al objeto que ejerce una fuerza

magnética se le llama imán.

A las regiones donde se concentra la fuerza del imán se llaman

polos magnéticos.

Teoría Moderna del Magnetismo

El magnetismo es el resultado del movimiento de los electrones

en los átomos de las sustancias. Por lo tanto el magnetismo es

una propiedad de la carga en movimiento y está estrechamente

relacionado con el fenómeno eléctrico. De acuerdo con la teoría

clásica, los átomos individuales de una sustancia magnética son,

en efecto, diminutos imanes con polos norte y sur. La polaridad

magnética de los átomos se basa principalmente en el espín de

los electrones y se debe sólo en parte a sus movimientos

orbitales alrededor del núcleo.

En el Electromagnetismo se tiene partículas puntuales caracterizadas

por su "carga eléctrica", la que puede ser positiva o negativa. Cargas

de igual signo se repelen y cargas de distinto signo se atraen (Ley de

Coulomb). La base del Electromagnetismo corresponde al concepto de

"Campo Electromagnético" y a las cuatro Ecuaciones de Maxwell.

El campo magnético es producido por la corriente eléctrica que

circula por un conductor. Los imanes están rodeados por un espacio

en el cual se manifiestan sus efectos magnéticos .Dichas regiones se

llaman campos magnéticos. Las líneas de campo magnético, llamadas

líneas de flujo, son muy convenientes para visualizar los campos

magnéticos. La dirección de una línea de flujo en cualquier punto tiene

la misma dirección de la fuerza magnética que actuaría sobre un

imaginario polo norte aislado y colocado en ese punto. las líneas de

flujo magnético salen del polo norte de un imán y entran en el polo sur.

A diferencia de las líneas de campo eléctrico, las líneas de flujo

magnético no tienen puntos iniciales o finales; forman espiras

continuas que pasan a través de la barra metálica.

La Ley de Faraday establece que la corriente inducida en un circuito es

directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo

magnético que lo atraviesa.

Inducción electromagnética: Es el principio sobre el que se basa el

funcionamiento del generador eléctrico, el transformador y muchos

otros dispositivos.

Supongamos que se coloca un conductor eléctrico en forma de

circuito en una región en la que hay un campo magnético. Si el flujo F a

través del circuito varía con el tiempo, se puede observar una

corriente en el circuito (mientras el flujo está variando). Midiendo la

fem inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación del

flujo del campo magnético con el tiempo.

El significado del signo menos, es decir, el sentido de la corriente

inducida se muestra en la figura:

Un imán podemos considerarlo como un sistema de

dos cargas magnéticas iguales y opuestas

separadas una distancia L. El campo magnético en

las proximidades de un polo magnético tiene una

expresión similar a la del campo eléctrico de una

carga puntual.

donde K=m 0q/4p. m 0 es la permitividad magnética

en el vacío, y q es la carga magnética de un polo del

imán. El campo es radial y su módulo disminuye con

la inversa del cuadrado de la distancia a la carga

magnética

El flujo del campo

magnético de dicho campo a

través de una espira situada a

una distancia x del polo

magnético q es

El flujo total es la

suma de los flujos debidos a los

campos creados por las dos

polos magnéticos

Ahora calculamos el flujo total a través de todas

las espiras del solenoide. Se supone que el

solenoide tiene muchas espiras apretadas de modo

que el número de espiras entre las posiciones x y

x+dx vale

donde N es el número total de espiras, y H es la

longitud del solenoide.

Para calcular la fem derivamos el flujo respecto del tiempo y lo

cambiamos de signo.

donde la derivada de la posición z del imán respecto del tiempo t es la

velocidad v del imán.

El físico ruso Heinrich Lenz (1804-

1865) enunció una Ley sobre

inducción magnética que lleva su

nombre: siempre que se induce una

fem, la corriente inducida tiene un

sentido tal que tiende a oponerse a

la cusa que lo produce.

De acuerdo con la Ley de Lenz, el sentido de la corriente

inducida es contrario al de la corriente requerida para provocar el

movimiento del campo magnético que la ha engendrado. Para

comprender mejor esta Ley observemos la figura siguiente en (a)

cuando el polo norte del imán se acerca a la bobina, la corriente

inducida representada por la letra i tiene el sentido señalado por las

flechas; de tal manera que, de acuerdo con la regla de la mano

izquierda, los polos norte de la bobina y del imán se encuentran juntos.

Como los polos del mismo nombre se rechazan, el polo

norte de la bobina presenta una oposición al movimiento de

aproximación del inductor, es decir del imán. En (b) si el imán se aleja,

cambia el sentido de la corriente i en la bobina, por lo tanto el extremo

del polo norte, ahora será el polo sur que atrae al polo norte del imán

y se opone a su alejamiento.

En estas condiciones podríamos expresar la Ley de Lenz en

los siguientes términos:

1.-> La corriente inducida en la bobina, es tal que el campo

magnético producido por ella se opone al campo magnético del imán

que la genera. Es evidente que el sentido de la fem y el de la corriente

inducida es el mismo, pues apoya el principio de la conservación de la

energía.

2.->La corriente inducida en el circuito genera un campo

magnético que de acuerdo con la Ley de Lenz se opone a la variación

del flujo magnético, porque de no ser así el campo magnético de la

corriente inducida aumentaría la variación del flujo magnético y

produciría una corriente mayor. Ello implicaría un aumento

desproporcional de la corriente con la simple producción de una

insignificante variación inicial de las líneas del flujo magnético; de tal

modo se obtendría energía eléctrica de manera ilimitada, lo cual es

imposible.

Un motor eléctrico no es más que una máquina que

convierte la energía eléctrica en energía mecánica;

aprovechando la relación íntima entre magnetismo y

electricidad. El motor eléctrico permite la transformación de

energía eléctrica en energía mecánica, esto se logra

mediante la rotación de un campo magnético alrededor de

una espira o bobinado que toma diferentes formas.

Al pasar la corriente eléctrica por la bobina ésta se

comporta como un imán cuyos polos se rechazan o atraen

con el imán que se encuentra en la parte inferior; al dar

media vuelta el paso de corriente se interrumpe y la bobina

deja de comportarse como imán pero por inercia se sigue

moviendo hasta que da otra media vuelta y la corriente pasa

nuevamente repitiéndose el ciclo haciendo que el motor rote

constantemente.

Un motor eléctrico no es más que

una máquina que convierte la

energía eléctrica en energía

mecánica; aprovechando la relación

íntima entre magnetismo y

electricidad.

Un motor eléctrico sencillo se necesitan: 3 clips de 5cm, una tabla

de 15x15, alambre de cobre calibre 22, 2 clavos de ¾ de pulgada,

chinches, pinzas puntiagudas, pila d, martillo, cinta de aislar

El procedimiento lo obtuve del libro

Energía

Editorial Time-life

Autor: Mitchell A. Wilson,