El motor eléctrico más sencillo del mundo

Un pequeño motor hecho de cuatro sencillos objetos
Autor: supermagnete, Uster, Suiza, [email protected]
Índice

Motor homopolar con imán giratorio

Un sencillo motor eléctrico con imán giratorio
Disco magnético S-15-08-N
En la revista «Physik in unserer Zeit» se publicó la descripción de un experimento que nos ha dejado a todos los que formamos supermagnete.ch totalmente asombrados. Cuando la fascinación por nuestros imanes parecía estar llegando a su cota, descubrimos que con uno de nuestros imanes y solo otros tres componentes era posible construir un pequeño motor eléctrico (motor homopolar)... difícil de creer. Apenas cinco minutos más tarde habíamos construido nuestro propio motor y no podíamos parar de hacer rotar los imanes. ¡Un fenómeno increíble!
Material necesario
  • 1 tornillo de hierro
  • 1 pila alcalina
  • 1 trozo flexible de cobre
  • 1 disco magnético a su elección (más información abajo)
Esfera magnética
Esfera magnética K-19-C
Realización
  1. Una la cabeza del tornillo con el disco magnético.
  2. Una la punta del tornillo con el polo negativo (lado inferior) de la pila.
  3. Apriete el lado pelado del cobre con el dedo sobre el polo positivo de la pila (véase foto abajo).
  4. Con la otra mano sujete el cobre y toque con el otro extremo el imán, a ser posible lo más afuera posible.
La manera más sencilla es cuando el disco magnético presenta un diámetro de, al menos, 8 mm y una altura de, al menos, 3 mm; aunque con los imanes más grandes resulta más divertido que con los pequeños. Así pues, inténtelo si ya cuenta con un disco magnético de neodimio. Incluso con esferas y cilindros magnéticos se logra el experimento.
Para usuarios avanzados
Infinitas variaciones son posibles si se intenta hacer girar esculturas enteras. Aquí se hace rotar de nuevo una esfera K-19-C. Esta combinación es rígida y se compone de un doble tetraedro hecho con cilindros magnéticos y esferas de acero y alcanza unas velocidades de giro enormes.
Trucos y consejos
  • ¿El imán no da vueltas? Lo más importante es naturalmente que el circuito eléctrico esté cerrado. Cuide que la punta del tornillo tenga un buen contacto con la parte inferior de la pila. Utilice imanes grandes en los primeros experimentos - con éstos es más fácil tener éxito.
  • ¿El tornillo oscila y no tiene un giro circular? Posiblemente se haya topado con un tornillo que tiene la punta torcida. Inténtelo con otro tornillo o lime la punta de manera que quede recta.
  • Mi escultura es demasiado pesada; la fuerza magnética no es suficiente para sujetarla a la pila. Coloque entre la pila y el tornillo una pequeña esfera magnética, por ejemplo el K-08-C (como se puede ver en la foto más arriba).
  • Consejos para clases [de nuestro cliente Michael Sexauer]: "Algo que causa impresión y es bien visible desde las filas traseras se consigue sujetando entre dos imanes un molinillo de papel. ¡Una manera curiosa de construir un ventilador!"
Pedimos permiso a la editorial Wiley-VCH en Weinheim para publicar el artículo original (en alemán) en nuestra página web.
De la revista «Physik in unserer Zeit», año 35, edición n.º 6, noviembre de 2004, © 2004 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Motor homopolar con alambre giratorio

Aporte del cliente Maarten Duijnstee, Rotterdam (Países Bajos):
Maarten Duijnstee, profesor de Física en Rotterdam, nos ha enviado un experimento sumamente instructivo con un motor electromagnético supersencillo y nos escribe:
El motor homopolar es uno de mis experimentos preferidos con imanes Supermagnete. No es necesario soldar y el rotor se puede obtener doblando un solo trozo de alambre de cobre. Por ello, lo pueden hacer niños a partir de ocho años.
Material
  • 1 disco magnético de 15 x 8 mm
  • 1 pila AA convencional
  • Un alambre de cobre de 30 cm de longitud y 1 mm de diámetro para hacer la bobina
  • Un recipiente con 1 cm de agua (opcional, para garantizar el contacto)
Consejo: Como alambre de cobre se puede coger un trozo de cable eléctrico convencional, quitarle el aislante y utilizar el alambre de dentro.
Instrucciones
1) Con el alambre de cobre, haga la parte circular de la bobina. Para ello, enrolle el centro del alambre alrededor del imán (una vuelta y media). Para darle forma también se puede usar la pila, pero hay que tener cuidado de no hacer el círculo demasiado pequeño para que el alambre se acople después alrededor del imán, ya que este es un poco más grande.
2) Moldee el resto del alambre como se muestra en la imagen. Finalmente, moldee la punta de la bobina que se colocará sobre la pila.
Dimensiones de la bobina una vez terminada: 6 cm de alto, 4.5 cm de ancho.
3) Coloque el imán en el polo negativo de la pila. Si es necesario, se puede hacer una hendidura en el polo positivo de la pila para centrar mejor el alambre.
Aquí se pueden ver en acción las diferentes variantes del motor homopolar:

Fundamento físico

El motor homopolar es un buen experimento para demostrar la fuerza de lorentz. Esta fuerza aparece cuando un conductor por el que pasa una corriente eléctrica se encuentra en un campo magnético. A partir del sentido de giro del motor, se puede deducir dónde se encuentra el polo norte y el polo sur del imán.

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