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Un pequeño motor casero

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Materiales:

  • Una pila de 1.5 voltios
  • Un imán de neodimio
  • Un cable eléctrico
  • Un tornillo

Procedimiento:

Imantamos el tornillo con el imán y lo unimos a uno de los polos de la pila. Con el cable eléctrico cerramos el circuito de tal manera que por el tornillo pase una pequeña intensidad de corriente.

¿Qué ocurre?

Este tipo de motor recibe el nombre de motor homopolar y fue inventado en 1821, por el científico Michael Faraday.

En principio, a nivel atómico, todos los materiales son magnéticos. El magnetismo se debe al movimiento de los electrones alrededor del átomo. La diferencia entre un imán y un no-imán es que en el imán los átomos están ordenados y dispuestos de tal manera que los momentos magnéticos de todos sus átomos se suman ejerciendo así una fuerza magnética. El hierro es un material ferromagnético, esto quiere decir que en condiciones normales no es un imán, pero si lo ponemos en contacto con un imán, sus átomos se ordenan y se convierte en imán.

Por lo que, en nuestro experimento, al poner en contacto el tornillo con el imán, lo que estamos haciendo es imantar el tornillo para que se convierta en un imán.

Los campos magnéticos, como ya hemos dicho, son debidos al movimiento de los electrones a nivel atómico, por lo que interaccionan con los campos eléctricos.

Si hacemos circular una corriente eléctrica por el tornillo imantado, el campo magnético interacciona con el campo eléctrico de tal forma que los electrones que circulan por el tornillo a causa del campo eléctrico son desviados de su movimiento rectilíneo inicial. Esto es por la Ley de Lorentz, que dice que cuando un electrón atraviesa un campo eléctrico con cierta velocidad, se crea sobre él una fuerza, que tiene dirección perpendicular al plano que conforman el campo magnético y la velocidad del electrón.

Ésta fuerza es la que hace girar al tornillo y es el principio básico de funcionamiento de los motores monopolares.

La dirección de giro del tornillo viene determinada por la regla de la mano derecha:

Regla de la mano derecha

Según esta regla, la dirección de giro del tornillo dependerá del sentido del campo eléctrico, y es por este motivo que si giramos la pila, el sentido de giro delo tornillo también cambia.

 


 

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