Construcció de un electroinán

PROYECTO FINAL “ELECTROIMÁN”

Valle de Chalco Solidaridad, 6 de diciembre de 2010

Quiroz Sanvicente Ivan

Electromagnetismo

Tecnologías de la Información y la Comunicación
TIC301

Introducción

El siguiente proyecto se encuentra orientado a cumplir con las expectativas del curso, teniendo como principal aplicar los conocimientos adquiridos a lo largo del curso. Este proyecto tienela finalidad de construir un electroimán debido a la relación que tiene con los temas de la materia.
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.
Fue inventado por el electricista británico William Sturgeon en 1825. El primer electroimán era un trozo de hierro con forma deherradura envuelto por una bobina enrollada sobre él. Sturgeon demostró su potencia levantando 4 kg con un trozo de hierro de 200 g envuelto en cables por los que hizo circular la corriente de una batería. Sturgeon podía regular su electroimán, lo que supuso el principio del uso de la energía eléctrica en máquinas útiles y controlables, estableciendo los cimientos para las comunicacioneselectrónicas a gran escala.

Índice

Contenido
Introducción 2
Índice 2
Objetivo 3
Situación actual 3
Problemática 3
Solución propuesta 4
Justificación 4
Desarrollo 4
Conclusiones 6
Bibliografía 6

Marco teórico

El tipo más simple de electroimán es un trozo de alambre enrollado. Una bobina con forma de tubo recto (parecido a un tornillo) se llama solenoide, y cuando además se curvade forma que los extremos coincidan se denomina toroide. Pueden producirse campos magnéticos mucho más fuertes si se sitúa un «núcleo» de material paramagnético o ferromagnético (normalmente hierro dulce o ferrita) dentro de la bobina. El núcleo concentra el campo magnético, que puede entonces ser mucho más fuerte que el de la propia bobina.
Los campos magnéticos generados por bobinas seorientan según la regla de la mano derecha. Si los dedos de la mano derecha se cierran en torno a la dirección de la corriente que circula por la bobina, el pulgar indica la dirección del campo dentro de la misma. El lado del imán del que salen las líneas de campo se define como «polo norte».
Además, dentro de la bobina se crean corrientes inducidas cuando ésta está sometida a un flujo variable. Estascorrientes son llamadas corrientes de Foucault y en general son indeseables, puesto que calientan el núcleo y provocan una pérdida de potencia en forma de calor.

Electroimán e imán permanente
La principal ventaja de un electroimán sobre un imán permanente es que el campo magnético puede ser rápidamente manipulado en un amplio rango controlando la cantidad de corriente eléctrica. Sin embargo, senecesita una fuente continua de energía eléctrica para mantener el campo.
Cuando una corriente pasa por la bobina, pequeñas regiones magnéticas dentro del material, llamados dominios magnéticos, se alinean con el campo aplicado, haciendo que la fuerza del campo magnético aumente. Si la corriente se incrementa, todos los dominios terminarán alineándose, condición que se denomina saturación.Cuando el núcleo se satura, un mayor aumento de la corriente sólo provocará un incremento relativamente pequeño del campo magnético. En algunos materiales, algunos dominios pueden realinearse por sí mismos. En este caso, parte del campo magnético original persistirá incluso después de que se retire la corriente, haciendo que el núcleo se comporte como un imán permanente. Este fenómeno, llamadoremanencia, se debe a la histéresis del material. Aplicar una corriente alterna decreciente a la bobina, retirar el núcleo y golpearlo o calentarlo por encima de su punto de Curie reorientará los dominios, haciendo que el campo residual se debilite o desaparezca.
En aplicaciones donde no se necesita un campo magnético variable, los imanes permanentes suelen ser superiores. Además, es posible fabricar...