Motor Homopolar

METODO EXPERIMENTAL, MOTOR HOMOPOLAR

LEONEL ALVAREZ PABON Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad de los llanos Villavicencio, Meta, Colombia leoalvarez_29@hotmail.com

Received (31 Mayo 2011) Revised (31 Mayo 2011)

Abstract—This paper presents very simple home experiments. It has to make a Homopolar Motor. The same was invented in 1821 by scientist Michael Faraday. Theengine is called "homopolar" since they do not wish to reverse the polarity of the magnet current or half of each cycle. To build it requires four elements: dry cell, cylindrical neodymium magnet, screw (or nail) of iron and copper wire

1. Introducción
El método experimental para el curso de física II (electromagnetismo) se desarrollo un motor homopolar que es un motor eléctrico que se basa en lafuerza de Lorentz para transformar la energía eléctrica en movimiento, La fuerza de Lorentz es la fuerza que experimenta una carga a su paso por un campo electromagnético.Para este experimento necesitamos elementos muy sencillos de conseguir (pila de 1.5 v, imán de neodimio, clavo o tornillo, cable), lo que se nos facilita para la creación del mismo. El motor homopolar se caracteriza porque elcampo magnético del imán mantiene siempre la misma polaridad (de ahí su nombre, del griego homos, igual), de modo que, cuando una corriente eléctrica atraviesa el campo magnético, aparece una fuerza que hace girar los elementos no fijados mecánicamente. Esta fuerza se debe o que las líneas de fuerza del

campo magnético formado por el imán son verticales. La pila, el cable y el imán, forman uncircuito eléctrico por el que circula una corriente. Dicha corriente es siempre ortogonal al campo magnético, lo que da lugar a un torque sobre el cable respecto del imán, que es el eje de giro. Cuanto mejor sea el contacto entre el cable y el imán, la corriente pasara en mayor cantidad por lo que la velocidad de giro será mayor.

2. Teoría 2.1 Motor homopolar
Es un motor eléctrico que se basa enla fuerza de Lorentz para transformar la energía eléctrica en movimiento, La fuerza de Lorentz es la fuerza que experimenta una carga a su paso por un campo electromagnético. En la imagen se puede observar la situación más simple: una carga (Q) moviéndose a velocidad constante (v) por un campo magnético constante (B) producido por un imán. La fuerza resultante viene del producto vectorial de lavelocidad de la carga por el campo magnético, por lo que ésta es perpendicular tanto a la velocidad como al campo. Debido a esto, si la carga llevase la misma dirección que el campo magnético, la fuerza de Lorentz sería nula.[1]

Fig. 1. Fuerza Lorentz

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El motor homopolar, uno de los más antiguos tipos de motores eléctricos. Se caracterizan porque el campo magnético del imán mantienesiempre la misma polaridad (de ahí su nombre, del griego homos, igual), de modo que, cuando una corriente eléctrica atraviesa el campo magnético, aparece una fuerza que hace girar los elementos no fijados mecánicamente. En el sencillísimo motor homopolar colgado, el imán puede girar libremente mientras que el cable está fijo.[2]

Fig. 2. Configuración Funcionamiento

3. Implementación delexperimento
Materiales:     Imán de neodimio Batería 1.5V Tornillo o clavo grande Conductor eléctrico (cable)

Fig. 3. Motor Homopolar

La creación del motor Homopolar es tan sencilla que con tan solo observar la figura 3 sabremos cómo hacerlo.[3] Observe que el pequeño imán, unido a la cabeza del tornillo (o clave) de hierro, cuelga por debajo de la pila haciendo contacto con el polo inferior deésta, en una configuración de simetría vertical. Al conectar mediante el alambre 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 visible en el motor gracias a las estrías del tornillo. Se estima que en pocos segundos pueden adquirir velocidades de rotación de...