Cómo hacer un motor homopolar

Un motor homopolar es un motor eléctrico simple hecho de dos polos magnéticos. Fue inventado al inicio del siglo XIX y no tiene ninguna aplicación práctica en estos días; sin embargo, puede ser útil para alguna demostración o para entender la manera en que las corrientes eléctricas y los motores funcionan. Construir uno de estos motores es muy fácil y divertido, pero requiere algo de precaución. Nunca se debe utilizar magnetos que pesen más de 30 g (1 oz), puesto que al hacerlo se corre el riesgo de pellizcarse la mano o de aplastar la batería. Los motores homopolares ofrecen oportunidades ilimitadas para la creatividad puesto que prácticamente cualquier cable de cobre que tenga una forma casi simétrica se puede adaptar como un diseño para este tipo de motor.

Método 1

Método 1 de 3:

Hacer un motor homopolar básico

Descargar el PDF

1
Prepara los materiales para el motor. Vas a necesitar un imán de neodimio, un tornillo para madera, un carrete de alambre de cobre de calibre delgado (calibre 1,3 mm o # 16), cortadores de alambre, alicates de punta fina y una batería AA. Asegúrate de utilizar un cable sin revestimiento, no magnético y algo flexible puesto que los alambres de cobre recubierto generalmente se hacen de múltiples filamentos de cobre delgados que se tejen para formar un cable que se asemeja a una cuerda. Este tipo de cable es demasiado débil para mantener una forma flexible que es una cualidad que querrás tener más adelante.
- El imán debe ser un cilindro achatado que tenga un diámetro no mayor a un centímetro. Debes tener cuidado para que los niños pequeños no jueguen con el imán y para no colocarlo sobre o cerca a algún equipo electrónico como una tableta, un teléfono o un reproductor de MP3.^{[1]XFuente de investigación}
2
Coloca la cabeza del tornillo en el imán. En otras palabras, la punta del tornillo debe sobresalir directamente del imán y su cabeza plana debe fijarse contra este de tal manera que quede perfectamente al centro, con una cantidad igual de espacio a lo largo de todo el perímetro entre el borde del imán y el borde de la cabeza del tornillo.
- Si quieres ajustar la posición del tornillo en el imán, puedes deslizarlo y si deseas usar otro tornillo por alguna razón (o de repente te das cuenta de que tienes que colgar una imagen junto con el tornillo), trata de empujarlo en lugar de jalarlo.
Sostén el extremo positivo de la batería AA (el que tiene la punta sobresaliente) justo encima de la punta afilada del tornillo. Sujeta la batería con el dedo pulgar y el dedo medio y baja la batería sobre el tornillo para que la punta de este último haga contacto aproximadamente con el punto central del polo positivo de la batería. La batería debe quedar encima del tornillo, que debe estar encima de la batería en una línea vertical.
4
Cierra el circuito. Con la mano que está libre, acerca uno de los extremos del cable de cobre al polo negativo (el extremo plano) de la batería y sujétalo en la parte superior con el dedo índice, luego lleva el otro extremo del cable de cobre a la batería y haz contacto con esta para que el tornillo y el imán comiencen a girar.
- Es posible que escuches un pequeño ruido o zumbido cuando se cierre el circuito.
- Si no comienza a girar, trata de invertir la polaridad del imán. Quita el tornillo, voltea el imán y vuelve a unirlo con el tornillo.
Anuncio

Método 2

Método 2 de 3:

Hacer un motor homopolar que se pare solo

Descargar el PDF

Un imán de neodimio es un imán de tierras raras hecho de neodimio y es extremadamente fuerte. Coloca el imán con cuidado en la parte inferior de la batería y luego ponlos juntos sobre una superficie plana.^{[2]XFuente de investigación}
Mide la altura total de la batería y del imán juntos y consigue una plantilla que tenga forma de corazón en un libro para colorear o imprime una desde una computadora. Luego coloca la plantilla sobre una superficie plana, encuentra la mitad del cable de cobre y colócalo sobre la punta donde se forma el ángulo agudo en la plantilla con forma de corazón y, a partir de ahí, el cable debe curvarse hacia arriba y hacia afuera del punto central para luego descender hacia la base de la batería.^{[3]XFuente de investigación}
Asegúrate de que el punto central del corazón de cable toque el polo positivo y que la parte inferior se cierre alrededor del imán. Los dos extremos del cable deben cerrarse alrededor de la batería a cada lado y formar un circuito cerrado. El cable debe tocar los lados de la batería sin presionarlos de tal manera que no limite ni imposibilite el movimiento del cable alrededor de la batería cuando esta comience a girar.^{[4]XFuente de investigación}
Un ajuste detallado de la forma del cable puede requerir que repitas varias veces el proceso de colocarlo en el conjunto de la batería con el imán, de verificar la simetría y el equilibrio y de ensanchar o ajustar el lazo que se forma con los dos "brazos" del corazón que se encuentran alrededor de la base. Asegúrate de que el lazo alrededor del imán no entre en contacto con la mesa; si lo hace, causará fricción y esta obstaculizará la velocidad y la eficacia de su motor homopolar.
Una vez que la forma del cable esté lista, puedes colocarla en el polo positivo de la batería y observar cómo la forma del cable da vueltas y más vueltas.^{[5]XFuente de investigación} Si estas en una relación, este diseño de motor homopolar puede funcionar como un regalo romántico hecho en casa.
Anuncio

Método 3

Método 3 de 3:

Hacer un motor homopolar en forma de bailarina

Descargar el PDF

Al igual que el cable de cobre en forma de corazón, este motor homopolar utiliza una batería AA simple que se encuentra en posición vertical con el polo positivo orientado hacia arriba sobre un imán de neodimio. Haz un lazo con un poco de cable de cobre alrededor del imán sin que este toque completamente la base. Un lazo oval que toque la batería en solo dos puntos funciona igual que uno circular que agarre todo el imán.
Cuando el lazo alrededor de la base esté completo, dobla el cable hacia arriba para que se aleje del lazo que está alrededor del imán. El diámetro del espiral debe ser de solo unos milímetros más ancho que el de la batería y debe llegar solamente hasta la mitad de la altura de la misma.
En un punto aproximadamente de tres milímetros por encima del punto más alto de la batería, dobla el cable hacia adentro para formar un ángulo de noventa grados hacia el centro del polo positivo y, cuando el cable esté sobre la punta central del polo positivo, dóblalo hacia abajo para que toque la punta y vuélvelo a doblar para que se dirija hacia arriba en sentido contrario.
^{[6]XFuente de investigación} En lugar de una forma de corazón, dobla el cable de cobre en forma de bailarina con los brazos extendidos. Comienza por doblar el cable que apunta hacia arriba en una curva de noventa grados a aproximadamente 4 cm (1,5 pulgadas) por encima del polo positivo de la batería. Luego, a aproximadamente 1 cm (0,4 pulgadas) de este primer doblez, realiza un pliegue cerrado que haga regresar el cable hasta el ángulo de 90 grados que habías hecho.
5
Dobla el cable hacia arriba en un ángulo de noventa grados y dale una forma circular de aproximadamente el tamaño de una moneda de cinco centavos. Esta será la cabeza de la bailarina. Cuando estés en el otro lado del "cuello" de la bailarina, baja el cable por el otro lado y repite todos los dobleces que acabas de hacer para terminar con una forma de "T" con un círculo encima de la unión central. Sin embargo, no puedes terminar donde has comenzado (sobre la punta central en el polo positivo de la batería), sino que tendrás que cortar el cable a aproximadamente medio centímetro por encima del polo positivo de la batería.
- Puede ser útil usar una plantilla o un boceto que hayas dibujado o impreso de Internet para darle forma de bailarina al cable. Puedes imprimir la silueta o la plantilla de la bailarina, colocar el cable sobre esta y doblarlo para obtener la forma deseada.
Anuncio

Cosas que necesitarás

un imán de neodimio
un tornillo para madera
un carrete de cable de cobre de calibre delgado (calibre 1,3 mm o # 16)
cortador de cables
alicates de punta fina
una batería AA

Consejos

La bailarina puede ser de una forma compleja puesto que es menos simétrica que la forma del corazón.
Si tienes problemas para iniciar el motor homopolar, empújalo ligeramente o gíralo alrededor de su eje vertical.
Si tienes problemas para equilibrar el cable sobre la batería, dóblalo un poco para que se vuelva más simétrico.
Puedes usar cualquier forma simétrica que quieras para doblar el cable de cobre siempre que esta pueda tocar el polo positivo de la batería y girar alrededor del imán en la base del conjunto de la batería con el imán. Puedes usar un corazón, un rectángulo o una mariposa.

Anuncio

Advertencias

Desconecta el cable de cobre del imán y de la batería si el motor no gira para que no corras el riesgo de quemar la batería.
No uses baterías de litio o baterías recargables ni las dejes desatendidas.
Nunca use imanes que pesen más de 30 g (1 oz), puesto que, si lo haces, corres el riesgo de lastimarte la mano o de aplastar la batería.
Procede con precaución, el motor homopolar puede generar mucha energía en forma de calor. No dejes que gire demasiado o te quemarás la mano.^{[7]XFuente de investigación}
Nunca dejes que algún niño toque los imanes que uses en el experimento.^{[8]XFuente confiableScience BuddiesIr a la fuente}