martes, 18 de junio de 2013
Motor homopolar paso a paso.
Objetivo:
Fabricar un motor homopolar casero con materiales simples. Entender de que se trata la Fuerza de Lorentz.
Materiales:
- Batería de 1.5 Voltios tamaño C o D
- 15 cm de conductor eléctrico
- Clavo o tornillo mediano.
- Imán circular de neodimio.
Procedimiento:
Como verás en el video, este es uno de esos experimentos de física
sencillos, poco conocidos, pero impresionantes. Lo primero que debes
hacer es pegar el imán en la cabeza del clavo o tornillo. Toma un
momento para centrar el sistema, ya que si no lo haces, cuando tu motor homopolar comience a girar estará desbalanceado y se irá de un lado a otro.
Pega la punta del clavo o tornillo al polo positivo de la batería. Sólo tienes que acercarlo y el potente campo magnético generado por el imán de neodimio se encargará de todo. Para terminar, conecta un extremo del conductor en el polo negativo de la batería. El extremo que te queda libre, lo debes hacer tocar en la parte lateral del imán. Como verás, el motor homopolar comenzará a girar y lo hará a una velocidad impresionante.
¿Cómo funciona?
Aquí entra en juego una conocida ley de la física, descubierta por Hendrik Antoon Lorentz, un físico y matemático que llegó a ganar el Premio Nobel de Física en el año 1902. La misma enuncia que cuando una carga se mueve (tiene una velocidad) en el seno de un campo magnético, recibe una fuerza.
Los electrones son justamente cargas eléctricas, y cuando una corriente circula por un conductor, ésto no es más que un conjunto de cargas en movimiento. Si acercamos un imán a ese conductor, este último recibirá una fuerza. La imagen de la izquierda muestra este fenómeno, además de establecer las direcciones de los vectores campo magnético, velocidad de la carga y fuerza recibida: Los electrones circulan radialmente por el imán, y debido al campo magnético del mismo, esas cargas reciben una fuerza. Esta última genera un momento en nuestro motor homopolar, y lo hace girar.
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