Como funciona un motor homopolar y un motor de Mendocino. Fuerza de Lorentz. Aliexpress

Fisica y Quimica Canal

29 Mar 201904:25

Summary

TLDRLos motores homo polares, como se describe en el guion, están compuestos de una pila, un imán y un conductor, comúnmente un hilo de cobre. Su funcionamiento se basa en la fuerza de Lorentz, que actúa sobre una carga en un campo magnético. Este motor se caracteriza por recibir fuerzas opuestas que lo hacen girar. Para aumentar la fuerza, se pueden usar dos imanes con polos iguales. Además, se mencionan configuraciones como el motor de Mendocino, que utiliza placas solares para crear corriente eléctrica y permite la rotación y levitación magnética, con la velocidad dependiendo de la luz solar.

Takeaways

🔋 Los motores homopolares están compuestos de una pila, un imán y un trozo de hilo conductor, generalmente de cobre.
💡 El principio de funcionamiento de un motor homopolar se basa en la fuerza de Lorentz, que actúa sobre una corriente eléctrica en un campo magnético.
⚙️ La fuerza de Lorentz es perpendicular al plano formado por el vector de velocidad de la carga y el vector de inducción magnética.
🔄 En motores homopolares típicos, la fuerza provoca un par de fuerzas opuestas que hacen girar el conductor alrededor de la pila.
📈 El módulo de la fuerza es máximo cuando el vector velocidad forma un ángulo de 90 grados con las líneas del campo magnético y es cero cuando el ángulo es de cero grados.
🧲 Para aumentar la fuerza sobre el conductor, se pueden usar dos imanes con polos iguales enfrentados, lo que distribuye las fuerzas de manera más homogénea.
📐 Existen varias configuraciones de motores homopolares, como el uso de una lámina de papel de aluminio donde la pila y los imanes se mueven por la mesa.
🎥 En el canal de YouTube 'Magnetic Game', se muestran configuraciones donde tanto la pila como la lámina de aluminio giran sobre la mesa.
🚀 El motor de Mendocino es un tipo de motor homopolar que utiliza placas solares para generar una corriente eléctrica y levitación magnética.
🔄 La velocidad de rotación del motor de Mendocino depende de la magnitud de las fuerzas de Lorentz, la intensidad de la corriente eléctrica y la cantidad de luz recibida por las placas solares.

Q & A

¿Cuáles son los componentes básicos de un motor homo polar?
-Un motor homo polar se compone de una pila, un imán y un trozo de hilo conductor, que generalmente es un hilo de cobre.
¿Qué fuerza es responsable del funcionamiento de los motores homo polares?
-El funcionamiento de los motores homo polares se basa en la fuerza de Lorentz, que actúa sobre una partícula cargada o sobre una corriente eléctrica al atravesar un campo magnético.
¿Cómo se determina la dirección de la fuerza en un motor homo polar?
-La fuerza en un motor homo polar es perpendicular al plano formado por el vector velocidad de la carga y el vector de inducción magnética, según indica el producto vectorial.
¿Cuál es la relación entre el ángulo de la velocidad y la fuerza máxima en un motor homo polar?
-El módulo de la fuerza será máximo cuando el vector velocidad forme un ángulo de 90 grados con las líneas del campo magnético, y será cero cuando forme un ángulo de cero grados.
¿Cómo se puede aumentar la fuerza sobre el conductor en un motor homo polar?
-Para aumentar la fuerza sobre el conductor, se pueden usar dos imanes con polos iguales enfrentados, uno en la base de la pila y otro en la parte superior.
¿Qué ocurre si colocamos un imán circular en la base de un motor homo polar?
-Al colocar un imán circular en la base, los sectores del conductor que reciben mayor fuerza son los paralelos al plano horizontal situados en la base, mientras que los sectores verticales en las esquinas reciben menor fuerza.
¿Qué es el motor de Mendocino y cómo funciona?
-El motor de Mendocino es un tipo de motor homo polar que utiliza placas solares para crear una corriente eléctrica en las bobinas internas. El campo magnético del imán central interactúa con la corriente eléctrica para crear las fuerzas necesarias para la rotación del sistema.
¿Cómo se logra la levitación magnética en el motor de Mendocino?
-En el motor de Mendocino, la levitación magnética se logra con otros imanes en la base y en el eje, que permiten que el sistema se levite. Para estabilizarlo, se utiliza una pared de metacrilato y una aguja en la punta del eje.
¿Cómo depende la velocidad de rotación del motor de Mendocino de las placas solares?
-La velocidad de rotación del motor de Mendocino depende de la magnitud de las fuerzas de Lorentz, que a su vez dependen de la intensidad de la corriente eléctrica generada por las placas solares, que es directamente proporcional al flujo radiante recibido.
¿Cómo se puede cambiar el sentido de rotación del motor de Mendocino?
-El sentido de rotación del motor de Mendocino puede cambiarse colocando un imán más potente que el de la base o cambiando el polo del imán, lo que altera el campo magnético y las fuerzas de Lorentz que actúan sobre el sistema.

Outlines

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🔋 Funcionamiento de los motores homo polares

Los motores homo polares están compuestos por una pila, un imán y un conductor, generalmente un alambre de cobre. Su funcionamiento se basa en la fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula cargada o una corriente eléctrica al atravesar un campo magnético. Esta fuerza es perpendicular al plano formado por el vector de velocidad y el vector de inducción magnética. En los motores homo polares, esta fuerza es perpendicular al conductor eléctrico, provocando que el conductor gire alrededor de la pila debido a las fuerzas opuestas que se generan. La fuerza máxima se alcanza cuando el vector de velocidad tiene un ángulo de 90 grados con el campo magnético y es cero cuando el ángulo es cero. La distribución de fuerzas depende del campo magnético del imán utilizado. Para aumentar la fuerza, se pueden usar dos imanes con polos iguales y opuestos, uno en la base y otro en la parte superior de la pila. También se describen diferentes configuraciones de motores homo polares, como el motor de Mendocino, que utiliza placas solares para crear una corriente eléctrica y un campo magnético para la rotación magnética del sistema.

Mindmap

Keywords

💡Motores homo polares

Los motores homo polares son dispositivos que convierten energía eléctrica en movimiento mecánico. Se componen de una pila, un imán y un conductor, generalmente un trozo de hilo de cobre. En el video, se explica que su funcionamiento se basa en la fuerza de Lorentz, que actúa sobre una partícula cargada o una corriente eléctrica al atravesar un campo magnético, lo que provoca la rotación del conductor alrededor de la pila.

💡Fuerza de Lorentz

La fuerza de Lorentz es la fuerza que experimenta una partícula cargada al moverse a través de un campo magnético. En el contexto del video, esta fuerza es crucial para el funcionamiento de los motores homo polares, ya que es la que impulsa la rotación del conductor. Se calcula como el producto vectorial entre el vector velocidad de la carga y el vector de inducción magnética.

💡Producto vectorial

El producto vectorial es una operación matemática que resulta en un vector perpendicular a los vectores originales. En el video, se menciona que la fuerza que recibe la carga es perpendicular al plano formado por el vector velocidad de la carga y el vector de inducción magnética, lo que determina la dirección de la rotación del motor.

💡Campo magnético

El campo magnético es una región del espacio donde actúa una fuerza magnética. En los motores homo polares, el campo magnético es generado por un imán y es esencial para la generación de la fuerza de Lorentz que mueve el conductor. El video describe cómo la distribución de fuerzas sobre la corriente eléctrica depende del campo magnético del imán utilizado.

💡Imanes

Los imanes son objetos que producen un campo magnético intenso. En el video, se discute cómo la colocación de imanes con polos iguales y enfrentados puede aumentar la fuerza sobre el conductor y hacer que la distribución de fuerzas sea más homogénea a lo largo del conductor.

💡Motor de Mendocino

El motor de Mendocino es un tipo de motor homo polar que se menciona en el video. Este motor se crea una corriente eléctrica en sus bobinas internas mediante placas solares, y su campo magnético interactúa con la corriente eléctrica para crear las fuerzas necesarias para la rotación del sistema.

💡Placas solares

Las placas solares son dispositivos que convierten la energía solar en electricidad. En el motor de Mendocino descrito en el video, las placas solares son la fuente de energía que genera la corriente eléctrica necesaria para la interacción con el campo magnético y, en consecuencia, para el movimiento del motor.

💡Levitación magnética

La levitación magnética es el proceso por el cual un objeto se mantiene suspendido en el aire debido a la repulsión o atracción de campos magnéticos. En el video, se explica cómo el motor de Mendocino utiliza imanes para levitar magnéticamente, lo que requiere de un punto de apoyo para estabilizar el conjunto.

💡Flujo radiante

El flujo radiante es la cantidad de energía electromagnética que incide sobre una superficie en un tiempo dado. En el contexto del video, la cantidad de luz o flujo radiante que reciben las placas solares afecta la intensidad de la corriente eléctrica y, por ende, la velocidad de rotación del motor de Mendocino.

💡Inestabilidad magnética

La inestabilidad magnética se refiere a la tendencia de un campo magnético a no mantener una configuración estable. En el video, se menciona que el sistema de levitación del motor de Mendocino es inestable en la dirección del eje, lo que requiere de un mecanismo de estabilización, como una pared de metacrilato y una aguja en la punta del eje.

Highlights

Los motores homo polares están compuestos de una pila, un imán y un conductor, generalmente un hilo de cobre.

El funcionamiento se basa en la fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula cargada o una corriente eléctrica en un campo magnético.

La fuerza de Lorentz es perpendicular al plano formado por el vector velocidad y el vector de inducción magnética.

En motores homo polares típicos, la fuerza es perpendicular al conductor eléctrico, provocando su giro alrededor de la pila.

El módulo de la fuerza es máximo cuando el vector velocidad forma un ángulo de 90 grados con el campo magnético.

La distribución de fuerzas depende del campo magnético del imán utilizado.

Para aumentar la fuerza sobre el conductor, se pueden usar dos imanes con polos iguales y enfrentados.

Existen distintas configuraciones para los motores homo polares, como la colocación de una lámina de aluminio sobre una superficie horizontal.

El motor de Mendocino es un tipo de motor homo polar que utiliza placas solares para crear una corriente eléctrica en sus bobinas internas.

El sistema de levitación en el motor de Mendocino es inestable en la dirección del eje y requiere un punto de apoyo para estabilizarlo.

La velocidad de rotación del motor de Mendocino depende de la intensidad de la corriente eléctrica y del flujo radiante de las placas solares.

El sentido de rotación del motor de Mendocino puede invertirse colocando un imán más potente que el de la base.

Cambiar el polo del imán puede ayudar a la rotación del sistema en sentido hacia adelante.

El motor de Mendocino es un ejemplo de motor homo polar que puede ser encontrado en plataformas como Bangú y Aliexpress.

Los motores homo polares pueden tener configuraciones curiosas, como el motor de Mendocino, que muestran la pila y la lámina de aluminio girando sobre la mesa.

El canal 'Magnetic Game' en YouTube ofrece otras disposiciones llamativas de motores homo polares.

Igor Beletzky demuestra en su canal un juego curioso con motores homo polares, destacando la interacción entre imanes y corriente eléctrica.