Motor eléctrico casero

Objetivo

Percibir la relación que existe entre la electricidad y el magnetismo y entender cómo gracias a esta es posible construir máquinas como los motores eléctricos.

Introducción

Un motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en un movimiento circular. Su funcionamiento se basa en la relaión existente entre la corriente eléctrica y los campos magnéticos. Resumiendo, esta relación consiste en que una corriente eléctrica crea un campo magnético y un imán puede, a su vez, crear una corriente eléctrica.

Esta interacción se descubrió hace unos 200 años cuando un científico se dio cuenta de que la aguja de su brújula se movía cuando acercaba un cable por el que circulaba corriente. Poco después, otro científico llamado Faraday decidió aprovechar este efecto para construir el primer motor eléctrico. La idea era sencilla, igual que la aguja de una brújula gira cuando se aproxima una corriente se podría hacer girar un eje y aprovechar ese movimiento para realizar un trabajo.

En definitiva, un motor eléctrico como el que se va a fabricar en este taller consta de un imán permanente (como los de la nevera de casa) y lo que llamamos una bobina, que no es otra cosa que un cable enrollado varias vueltas (como puede verse en la imagen):

Como se ha dicho, al hacer circular una corriente por la bobina se crea un campo magnético, por lo que esta se convierte en un imán. Cuando dos imanes se aproximan por polos opuestos se atraen y cuando lo hacen por polos iguales se repelen. Basándose en esto, se consigue hacer girar el eje, precisamente debido a la interacción entre los dos imanes, el permanente y el de la bobina con corriente.  

Material necesario

• Una pila AA 
• Cinta aislante 
• Dos clips 
• Un imán 
• Cable de cobre esmaltado (diámetro entre 0.5 y 0.7mm) 
• Papel de lija o tijeras 
• Un tubo (como un rotulador grueso) 

Instrucciones

Esta actividad se realizará en grupos de 5 alumnos, que se repartirán los distintos trabajos: doblar los clips, montar la bobina, lijar los extremos de la bobina, pengar los clips y el imán a la pila...

La duración estimada es de unos 40 minutos:

• Introducción: 10 minutos
• Construcción del motor: 15 minutos
• Experimentación con el motor: 5 minutos
• Aclaración de dudas: 10 minutos

Aplicaciones

• Motores de coches eléctricos
• Relojes mecánicos
• Motores de impresoras 3D
• Robots de todo tipo: manipuladores, médicos, ensambladores...