UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO Materia: FISICA 3
Carrera: Ingeniería Industrial
Proyecto Final: MOTOR DE SOLENOIDE Equipo 1: Luis Eduardo Jiménez Sosa José Domingo Atzin Palomin Enrique Rafael Luna García
Instructor: Enrique Fersal Fecha de Entrega: sábado 12 de marzo del 2016 1
INDICE INTRODUCCION………………………………………………………………………………………...3 MATERIALES NECESARIOS…………………………………………………………………………..3 HERRAMIENTAS NECESARIAS………………………………………………………………………3 MARCO TEORICO………………………………………………………………………………………4 MOTOR DE SOLENOIDE……………………………………………………………………………….5 DONDE SE UTILIZA EL SOLENOIDE……………………………………………………………..…5 CONCLUSION…………………………………………………………………………………….………5 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………..……6
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INTRODUCCION Hoy en día el solenoide es comúnmente utilizado en muchas industrias por su practico funcionamiento. En nuestro experimento demostraremos cómo funciona y explicaremos el concepto de electromagnetismo. Transformaremos energía eléctrica en energía mecánica girando un eje con la ayuda de un solenoide.
MATERIALES NECESARIOS Alambre grueso de cobre, 1 metro Alambre de cobre Delgado, 10 metros Un pedazo madera Carcasa de un lapicero/pluma Un clavo galvanizado grande Ventilador Pequeño 5 tornillo o clavos pequeños
HERRAMIENTAS NECESARIAS Pinzas mecánicas de punta Martillo Desarmador Cinta aisladora Pegamento
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MARCO TEORICO El solenoide es un embobinado de alambre de cobre que produce un campo magnético cuando pasa corriente eléctrica a través de este. El campo magnético produce una fuerza que objetos susceptibles al magnetismo reaccionan moviéndose en la dirección de la fuerza. En la figura F.1 se ilustran ejemplos de fuentes de campo magnético. Tenemos corriente a través de un alambre done se identifica la dirección de la corriente y consecuentemente la dirección de la fuerza magnética generada. Similarmente tenemos un aro de alambre y el solenoide donde el campo magnético se ilustra a través del recorrido de la corriente en el alambre. La barra magnética y la tierra tienen un campo magnético, pero estos no requieren de una corriente eléctrica, así son naturalmente.
Figura 1: Fuentes de campo magnético En nuestro solenoide en la Figura 1, tomando en cuenta la “la ley de la mano derecha”, si la corriente va de punto b asía punto a el campo magnético produce una fuerza como se muestra en nuestro dibujo, del sur al norte. Si la corriente eléctrica corre en dirección opuesta, de la punta a asía punto b, el campo magnético cambia de polaridad y consecuentemente la dirección de la fuerza.
Figura 2: Campo magnético de solenoide En la Figura 2, se ve más detallado como actúa el campo magnético en un solenoide. Podemos ver, en figura 2.a, como en el centro del embobinado se concentran toda la fuerza magnética asía la izquierda. Esto es porque en un embobinado la dirección de la fuerza en el centro en igual que la dirección de la corriente por la “ley de la mano derecha”.
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MOTOR DE SOLENOIDE El motor de solenoide es un mecanismo que convierte energía eléctrica en energía mecánica utilizando el concepto del electromagnetismo. Funciona con un solenoide ejerciendo una fuerza en el objeto susceptible al magnetismo, nuestro clavo, cuando corre una corriente eléctrica a través del embobinado. Cuando la corriente corre a través del embobinado ejerce una fuerza constante y es por eso que en nuestro mecanismo implementamos un interruptor de corriente. Este conecta y desconecta la corriente causando un ciclo en la aplicación de fuerza conformo al giro del eje. La Figura 3, abajo, nos muestra cómo funciona el interruptor cuando gira el eje. Podemos ver cuando hace contacto y se desconecta. Con la ayuda de la física mecánica, el volante de inercia, el ventilador en nuestro caso, ayuda a mantener el eje en constante rotación. En el momento que no ay corriente, ni fuerza en el clavo, es el volante de inercia con su energía almacenada que causa el giro del eje.
Figura 3: Motor de Solenoide
DONDE SE UTILIZAN EL SOLENOIDE Los solenoides tienen muchas aplicaciones por su capacidad de automatización y precisión. Las válvulas solenoide son comúnmente utilizadas por su control electrónico. Estas contralan el flujo de algún líquido, o gas, conforme sea necesario conectando y desconectando la corriente eléctrica. En hoteles, negocios, y casas se utiliza en mecanismos de candado de puertas. En automóviles se utilizan en las transmisiones, en controles de aire acondicionado, sistema de seguridad, y puertas, entre otras. El solenoide también puede ser utilizado como un medidor preciso y exacto y por esto se utiliza en aplicaciones médicas como en las máquinas de diálisis. Están son solo algunas de las aplicaciones, existen demasiadas por su relativa facilidad para implementar en cualquier mecanismo.
CONCLUSION Con nuestro motor de solenoide demostramos como el embobinado ejerce una fuerza en el clavo cada vez que pasa corriente eléctrica. Con esto comprobamos el concepto del electromagnetismo que dice que cuando una corriente eléctrica pasa atravesó de un alambre causa un campo magnético. Esto nuestro experimento esto causa que gire el eje convirtiendo la energía eléctrica en energía mecánica. 5
BIBLIOGRAFIA http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magfie.html#c1 https://www.youtube.com/watch?v=skmFflCkfag http://www.monografias.com/trabajos72/los-solenoides/los-solenoides.shtml http://www.quiminet.com/articulos/las-valvulas-de-solenoide-y-sus-aplicaciones-57385.htm https://www.youtube.com/watch?v=S2vL3FjqHpI http://www.professionaldude.com/?solenoid-applications-in-the-modern-world,9 http://www.magnetbau-schramme.de/en/sectors-applications.html#
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