UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA ELECTROTÉCNIA INFORME MOTOR ELÉCTRICO INTEGRANTES: CASTELLANO MARCO NÚÑEZ EDUARDO SANTACRUZ ALEX FECHA: 04 de febrero de 2015 SEMESTRE: CUARTO “B”
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
ELECTROTÉCNIA
INFORME MOTOR ELÉCTRICO
INTEGRANTES:
CASTELLANO MARCO
NÚÑEZ EDUARDO
SANTACRUZ ALEX
FECHA:
04 de febrero de 2015
SEMESTRE:
CUARTO “B”
AMBATO – ECUADOR
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CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
1. TEMA: MOTOR ELÉCTRICO
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Fabricar un motor eléctrico casero y observar los efectos
de los campos magnéticos para conocer su uso en máquinas
eléctricas.
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Estudiar la reacción de dos (2) campos magnéticos, uno
natural y otro electromagnético inducido.
Comprobar los efectos de los campos magnéticos a
través de un motor eléctrico, con un experimento
casero.
Explicar cómo se puede conseguir energía mecánica por
medio del funcionamiento de una máquina a partir de
energía eléctrica.
3. MARCO TEÓRICO
Energía Eléctrica.
Como ya sabemos la electricidad es el movimiento de cargas
eléctricas por la diferencia de voltaje o distinto signo de
cargas (de más a menos). La energía eléctrica se manifiesta
en diferentes tipos de experimentos de tipo mecánico,
térmico, luminoso o químico. En este caso se verá el caso
de la energía mecánica.
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Campo Magnético.
Es el efecto sobre una región del espacio, generado por una
corriente eléctrica o un imán, en la que una carga
eléctrica puntual de valor (q), que se desplaza a una
velocidad , experimenta los efectos de una fuerza que es
perpendicular y proporcional tanto a la velocidad (v) como
al campo (B).
Motor Eléctrico.
Es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica
en energía mecánica por medio de campos electromagnéticos
variables. Algunos de los motores eléctricos son
reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía
eléctrica funcionando como generadores. Son muy utilizados
en instalaciones industriales, comerciales y particulares.
Pueden funcionar conectados a una red de suministro
eléctrico o a baterías.
Fundamentos de Operación de los Motores Eléctricos.
En magnetismo se conoce la existencia de dos
polos: polo norte (N) y polo sur (S), que son
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las regiones donde se concentran las líneas de fuerza de un
imán. Un motor para funcionar se vale de las fuerzas de
atracción y repulsión que existen entre los polos.
De acuerdo con esto, todo motor tiene que estar formado con
polos alternados entre el estator y el rotor, ya que los
polos magnéticos iguales se repelen, y polos magnéticos
diferentes se atraen, produciendo así el movimiento de
rotación. Un motor eléctrico opera primordialmente en base
a dos principios: El de inducción, descubierto por Michael
Faraday en 1831; que señala, que si un conductor se mueve a
través de un campo magnético o está situado en las
proximidades de otro conductor por el que circula una
corriente de intensidad variable, se induce una corriente
eléctrica en el primer conductor. Y el principio que André
Ampére observo en 1820, en el que establece: que si una
corriente pasa a través de un conductor situado en el
interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza
mecánica o f.e.m. (fuerza electromotriz), sobre el
conductor.
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4. MATERIALES
Tabla 1: Materiales utilizados en la
práctica.
I
MAN
ALAMBRE DE COBRE 1 PILA DE 9V
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MOTOR ELÉCTRICOFuente: EL AUTOR
5. METODOLOGÍA
5.1 EXPERIMENTACIÓN
Para crear la bobina se enrolla el cable de cobre
esmaltado sobre una base circular (como por ejemplo un
tubo de cartón), diez o más vueltas (espiras
paralelas), dejando al menos 5 cm de cada extremo sin
enrollar, estos extremos deben quedar de forma recta.
Los extremos deben coincidir, es decir, quedar
perfectamente enfrentados ya que serán los ejes de
nuestro motor.
Utilizando la lija, retirar completamente el esmalte
del cable de uno de los extremos de la bobina, dejando
al menos 1 cm sin lijar, en la parte más próxima a la
bobina, de la misma forma en el otro extremo pero se
lija sólo la mitad del cable.
Colocar la bobina (los extremos) sobre los agujeros de
las arpitas para que estos sean la base.
Conectar los cables con sujetadores a las arpitas para
luego ser conectados por el otro extremo a la pila.
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Para finalizar, se le acerca el imán hasta encontrar
el punto exacto donde se crea el campo magnético, si
la bobina no gira inmediatamente se debe ayudar a que
gire dándole un leve empuje.
6. CÁLCULOS Y RESULTADOS
Funcionamiento
El experimento consiste en la atracción y repulsión
entre dos imanes, uno natural y uno electromagnético
inducido por la corriente de la pila, lo que induce el
movimiento. El campo electromagnético inducido en la
bobina se debe a la corriente que circula por la
espiral de cable. Así obtenemos un "imán artificial".
Sin embargo, en el imán, dicho magnetismo es propio
del material debido a su naturaleza magnética. Al
situar la bobina sobre su base cerramos el circuito
por lo que se induce un campo magnético en cada una de
las espiras de la bobina al pasar, por éstas, la
corriente eléctrica generada por la pila. Dicho campo
magnético se enfrenta al propio del imán por lo que se
origina el giro de la bobina. El motor sólo se parará
cuando la pila se agote, ya que, al estar lijado sólo
un lado de uno de los extremos del cable, nunca se
conseguiría el equilibrio estático del conjunto. Si
ambos estuviesen lijados se produciría un equilibrio
entre los campos magnéticos, no generando el
movimiento.8
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7. CONCLUSIONES
El proceso de construcción arrojó resultados muy
claros pues hubo varios factores que interfirieron
en que la bobina presentase movimiento alguno, como
lo es la cantidad de vueltas del alambre, el
esmalte que debía quitarse, ya que en un lado se
retiró parcialmente, mientras que en el otro se
retiró la mitad, el equilibrio que debe haber en
las bases; detalles que fueron cruciales para
lograr el resultado esperado.
Es muy importante saber que el número de vueltas
de alambre en la bobina influye en que se produzca
o no movimiento y que a menor diámetro del alambre
de la bobina será necesario mayor número de vueltas
de la misma.
Se comprendió de manera muy práctica los fenómenos
que ocurren en torno a una corriente que pasa a
través de un conductor, bajo la influencia de un
campo magnético.
8. BIBLIOGRAFÍA
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Aymond A. Serway, Jerry S. Faughn. Física, 5ed. Pearson
Educación, 2001.
RECUPERADO DE: “Motores", [en línea]. Agosto 2010, [21
de Enero de 2013]. Disponible en la Web:
http://electrosimple.blogspot.com/2010/06/motores.html
RECUPERADO DE: “Motores eléctricos", [en línea]. Julio
2011, [21 de Enero de 2013].
Disponible en la Web: http://autodesarrollo-
electridadpractica.blogspot.com
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