Electricidad y Magnetismo.

Practicas de Laboratorio.

 

ELECTROMAGNETISMO

 

APLICACIONES DEL MAGNETISMO  (Motor eléctrico)

Objetivo

  • Demostrar que  la combinación  de  energía  eléctrica  y  energía magnética  (electromagnetismo) hace posible  el funcionamiento de    los motores eléctricos  de  corriente directa   y  alterna,   que se usan como electrodomésticos
  • Familiarizarse  con  el equipo y los componentes básicos  del laboratorio  de electromagnetismo.

 

Introducción:
El motor eléctrico es un dispositivo  que se utiliza  para convertir   energía  eléctrica en   energía mecánica por principios  electromagnéticos. Lo motores y los generadores  tienen  componentes básicos: como  el campo magnético con sus bobinas, y la armadura, que es la estructura  que sostiene los conductores,  que  permiten  circular  la  corriente de  excitación, en caso de un motor. En el generador   es la estructura  que sostiene los conductores  cortan el campo magnético y transportan   corriente inducida  en el generador. La armadura es por lo general  un  núcleo de  hierro  dulce laminado, alrededor  del cual se  enrollan   en  forma bobinas los cables  conductores.

Los motores  y generadores  de corriente  continua tienen  básicamente  los  mismos  componentes  y son  muy  parecidos  entre sí.   Se diferencian solo en  su forma  en que se emplean. Los motores llamados universales  tiene la facilidad de funcionar primero de una  y luego  de la otra forma.

En el generador  la energía mecánica  hace  girar el inducido o bobinado del rotor  sobre un eje, que al moverse  producen la energía  eléctrica. 

En el motor  la energía  eléctrica combinada  con la energía  magnética  del imán  hace girar  el inducido  y este,  a su vez, con su giro puede accionar  una carga  mecánica  a través  de un  sistema  de trasmisión  mecánica  de bandas o engranes.

El  generador  de corriente  continua  convierte   energía  mecánica en energía  eléctrica.  El motor de  corriente continua  convierte  energía  electromagnética en energía  mecánica.

 

Correlación  con temas  y subtemas  del programa  de estudio vigente:

Unidad

Tema

Subtema

5

Electromagnetismo

5.3-Fuerza magnética  entre corrientes
5.4-Ley de Biot-Savart
5.5-Ley de Gauss del campo magnético
5.6-Ley de Ampere
5.7-Ley de Faraday
5.8-Ley de Lenz

 EXPERIMENTO. Construcción de  un motor  eléctrico  de corriente  directa.

Material y equipo necesario:

 

motor  cc.jpg

 

Metodología:

1.-Raspa con una  navaja, uno de  los extremos  del  alambre magneto una vez  que hayas terminado. Has una bobina  de 10 vueltas   y  5 cm  de radio, como se indica  en la figura 1.
2.-Corta dos trozos  de alambre  de cobre  desnudo calibre 14  del tamaño  que sea necesario.
3.-Coloca los  dos trozos  de alambre  de cobre  en la caja  de soporte, con curva en la parte superior, para  sujetar la bobina.
4.-Una  vez que tengas el soporte con los alambres. Instala  la bobina  en los  extremos superiores del alambre de cobre.
5.-Ahora  conecta  la pila  a los dos extremos   del alambre soporte.  Asegurándose  que  allá  contacto en el  circuito.
6.-Ubica  el imán  cerca de la bobina  hasta  que  esta gire  constantemente

 

Contesta el siguiente cuestionario

1.-  ¿A qué   se debe  el movimiento giratorio de la bobina?
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2.- ¿Qué tipo de  energía  actúa para generar  el movimiento de la bobina?
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3.- Explica  el principio del funcionamiento del motor de corriente continua.
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4.-  indica las partes   del siguiente  motor  eléctrico  seccionado.
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motor  cc  diagrama B.jpg


Sugerencias didácticas:

Sugerencias didácticas:

  • Propiciar  la búsqueda  y selección  de información  de temas a fines a la practica

              En libros de texto, revistas  de actualidad científica,  en internet.

  • Propiciar el debate para plantear  otras alternativas para el estudio  de la generación de cargas eléctricas
  • Uso de video   para mejorar  la comprensión  de los conceptos
  • Desarrollo de  nuevos modelos didácticos  por los  mismos alumnos
  • Uso de software y  laboratorios virtuales  en la solución de problemas y  como  complementó de  la comprensión de conceptos
  • Elaborar  con el estudiante  un banco de problemas  para reforzar los temas vistos en clase 

 

Reporte  del alumno (resultados):

1.- Armar el circuito y tomar fotografías   de su funcionamiento
2.- Contesta las preguntas  en base  la teoría de clase y las observaciones en laboratorio.
3.- Escribir  sus  observaciones  y    conclusiones

 

Bibliografía preliminar:
Libro de texto  oficial de la materia
Serway   Raymond y Jewett John.
Física II: Texto basado en calculo
                                   Ed. International Thompson Editores,  ISBN 970-696-340-0

Serway Raymond y Beichner Robert.
Física para ciencias  e ingeniería: tomo II
Ed. Mc. Graw Hill, ISBN  970-10-3582-8
 
Zbar, Rockmaker, Bates((2002)
Practicas  de Electricidad
Editorial  alfaomega grupo editor S. A. de C. V. ISBN 970-15-0675-8

Díaz Hernández Manuel (2005)
Física 3, Prácticas de Laboratorio
Editorial Universitaria, universidad de Guadalajara ISBN 978-970-27-0465-2

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Elaborado en: Enero del 2004 | Ultima actualización: febrero del 2010.