Una de las aplicaciones tecnológicas más usuales de la energÃa eléctrica es la producción de trabajo mecánico, por medio de los motores.
En este trabajo haremos funcionar un motor experimental que trabaja por la interacción entre un campo magnético rotante y las corrientes inducidas por éste en un cuerpo conductor que puede girar sobre un eje.
La producción y la acción de un campo rotante
Las bobinas E1 y E2 son recorridas, cuando usamos corriente alterna, por las corrientes i1 e i2, desfasadas entre sà 90º. Este desfasaje lo produce el sistema de capacitores que está en serie con una de ellas. Este mismo desfasaje se reproduce en la formación de los campos magnéticos variables respectivos.
Los componentes B1 y B2 del campo total B que se forma en el espacio comprendido por las espiras varÃan sinusoidalmente, pero conservándose siempre perpendiculares a los planos de las respectivas espiras.
En la figura de abajo se ha representado la variación con el tiempo de B1 y B2 durante un ciclo completo. Sobre la diagonal figura la variación de la resultante B que, con módulo constante, ha cumplido una rotación de 360º en sentido horario.
Entre las bobinas donde gira el campo B hay una jaula de forma cilÃndrica de material conductor, montada sobre un eje.
El campo B, está "cortando" a las barras verticales del cilindro (ya que sus lÃneas de fuerza cambian continuamente de dirección) induce en ellas corrientes i perpendiculares a B y a su desplazamiento, lo que produce la aparición de fuerzas F, perpendiculares a esas corrientes y a v, es decir, produciendo una rotación en el mismo sentido en que lo hace el campo.
Cuando utilizamos corriente continua, ésta recorre una sola bobina, ya que la otra tiene en serie los capacitores, que no permiten su paso.
La bobina por la cual circula corriente produce un campo fijo B. Si el rotor está girando, aparecen en él corrientes inducidas, las que originan fuerzas que actúan en sentido contrario al del movimiento, y se portan como un freno, deteniéndolo en pocos segundos.
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Las guÃas constructivas y de trabajos prácticos aquà presentadas fueron creadas por el
Ing. AgustÃn J. Frascino (QEPD 15-II-08) con la ayuda del Ing. Sergio San Román con el objeto de fomentar el trabajo experimental en la Enseñanza de la FÃsica, aún en los casos en que la escasez de recursos económicos parecerÃan forzar a docentes y alumnos a contentarse con clases de tiza y pizarrón.
Para quienes decidan armar algunos de los aparatos aquà propuestos, nos permitimos recordarles que bajo costo no significa baja calidad o montaje descuidado. Recomendamos trabajar con prolijidad, respetando las dimensiones y materiales indicados. Los resultados serán a menudo sorprendentes, y en el camino se habrá aprendido algo más que FÃsica.
Estas guÃas pueden reproducirse libre y gratuitamente, con la sola condición de mencionar su procedencia y autorÃa.
