biologia

EXPERIMENTO MONOPOLAR



"MOTOR ELECTRICO HOMOPOLAR"
Noviembre-Diciembre 2007
Propuesto por el Prof. Jorge Ossandon

 
En esta oportunidad proponemos una entretenida tarea: se trata deconstruir el motor eléctrico más simple posible, observar cuidadosamente su funcionamiento, dar una explicación convincente basada en las leyes de la Física, y sugerir aplicaciones interesantes. Estemotor de corriente continua, inventado por Faraday en 1821, se denomina “homopolar” puesto que no necesita invertir la polaridad de la corriente o del imán en la mitad de cada ciclo. Para construirlo serequiere cuatro elementos: pila seca, imán cilíndrico de neodimio, tornillo (o clavo) de hierro y alambre de cobre. En la figura adjunta se muestra su configuración:



Obsérvese que el pequeñoimán, unido a la cabeza del tornillo (o clavo) de hierro, cuelga por debajo de la pila haciendo contacto con el polo inferior de ésta, en una configuración de simetría vertical. Al conectar mediante elalambre de cobre el polo superior de la pila y la cubierta externa del imán, tanto éste como el tornillo empiezan a girar vertiginosamente alrededor del eje de simetría, lo cual es fácilmente visiblegracias a las estrías del tornillo. Se estima que en pocos segundos pueden adquirir velocidades de rotación de varios miles de revoluciones por minuto. Apelando a conceptos y leyes de laelectrodinámica, se pide explicar el fenómeno observado, incluyendo el por qué de la configuración indicada y de los materiales utilizados en la demostración.


Breve introducción a los motores homopolaresSegún 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 diseñadovarios 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...