Motor de corriente continua 3D - Física II - T6

Summary

El motor eléctrico de corriente continua se compone de varios elementos clave: un tambor cilíndrico giratorio, un campo magnético creado por imanes, un devanado de espiras, un anillo colector y escobillas de carbón. Las escobillas mantienen el contacto eléctrico entre el circuito fijo y el bobinado giratorio. El proceso de rotación se asegura al invertir el sentido de la corriente en el bobinado cada media vuelta, lo que permite que el motor gire en una dirección constante. Este mecanismo es fundamental para el funcionamiento eficiente y continuo del motor eléctrico.

Takeaways

• 😀 El motor eléctrico de corriente continua consta de varios componentes clave: un tambor cilíndrico, un campo magnético, un devanado de espiras, un anillo colector, y un par de escobillas.
• 😀 El tambor cilíndrico puede girar libremente alrededor de su eje, lo que es esencial para el funcionamiento del motor.
• 😀 El campo magnético se crea, por ejemplo, mediante un grupo de imanes, y se representa en la animación por las líneas de campo.
• 😀 El devanado de espiras está enrollado alrededor del tambor, y para simplificar la animación, solo se muestra una espira.
• 😀 El anillo colector está partido en dos porciones cercanas entre sí, y cada extremo del bobinado de espiras está conectado a una de las porciones del colector.
• 😀 Las escobillas, generalmente de carbón, ejercen presión sobre el colector para garantizar un buen contacto eléctrico entre el circuito externo y el bobinado giratorio.
• 😀 Los muelles de las escobillas, aunque no se muestran en la animación, son responsables de mantener la presión constante sobre el colector.
• 😀 La corriente en la espira fluye en una dirección determinada, y debido a la interacción con el campo magnético, la espira comienza a girar.
• 😀 El vector superficie de la espira cambia de dirección cuando supera su posición de equilibrio, provocando que las escobillas cambien de contacto.
• 😀 Este cambio en el sentido de la corriente hace que el motor siga girando indefinidamente en el mismo sentido, ya que se invierte la dirección de la corriente con cada media vuelta.

Q & A

¿Cuáles son los componentes básicos de un motor eléctrico de corriente continua?

Los componentes básicos de un motor eléctrico de corriente continua son un tambor cilíndrico que puede girar, un campo magnético, un devanado de espiras, un anillo colector, un par de escobillas y un generador eléctrico con sus cables de alimentación.

¿Cómo se genera el campo magnético en el motor eléctrico?

El campo magnético se genera, por ejemplo, por un grupo de imanes que rodean el tambor. Las líneas del campo magnético están representadas en azul en la animación.

¿Por qué en la animación solo se muestra una espira en el devanado?

En la animación, se muestra solo una espira para simplificar el concepto. En realidad, el devanado consta de varias espiras enrolladas alrededor del tambor.

¿Qué función tiene el anillo colector en el motor?

El anillo colector tiene la función de conectar los extremos del bobinado de espiras con el circuito externo, permitiendo la transferencia de la corriente eléctrica mientras el bobinado gira.

¿Cuál es el propósito de las escobillas en un motor eléctrico de corriente continua?

Las escobillas, que suelen ser de carbón, ejercen presión sobre el anillo colector mediante muelles, asegurando un buen contacto eléctrico entre el circuito fijo y el bobinado giratorio.

¿Qué ocurre cuando la corriente fluye en la espira del motor?

Cuando la corriente fluye a través de la espira, genera una fuerza magnética que hace que la espira gire, intentando alinear su vector superficie con el campo magnético.

¿Por qué la espira no se queda en su posición de equilibrio?

La espira no se queda en su posición de equilibrio debido a la inercia del giro, que provoca que la espira sobrepase esa posición y continúe girando.

¿Qué sucede cuando la espira sobrepasa su posición de equilibrio?

Cuando la espira sobrepasa su posición de equilibrio, las escobillas cambian de polaridad, invirtiendo la dirección de la corriente en el bobinado.

¿Cómo se asegura que el motor gire siempre en el mismo sentido?

El motor gira siempre en el mismo sentido debido a que, en cada media vuelta, la corriente en el bobinado se invierte, lo que genera un giro continuo y consistente.

¿Qué permite el diseño del motor para que la corriente se invierta cada media vuelta?

El diseño del anillo colector y las escobillas permite que la corriente se invierta cada media vuelta, lo que asegura que el motor gire sin interrupciones y siempre en el mismo sentido.