Bobina de Tesla

Estimados,

Les dejo algunos vídeos sobre la generación usando la Bobina de Tesla. Se explican varias formas de construir este experimento con materiales accesibles.

Espero sean de su agrado y muy útiles para sus experimentos o maquetas que van a realizar.


Saludos,
Raúl

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA

Estimados alumnos,

Les dejo un video que nos muestra el FUNCIONAMIENTO  de un Motor de corriente continua (DC).

Es un complemento a los materiales y ayudas presentados en nuestro tutorial.
Espero sus comentarios.

MOTORES ELÉCTRICOS - DC Y AC

El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor.

Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores o dinamo. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se diseñan adecuadamente.

Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc. Los motores eléctricos pueden ser impulsados por fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna (AC).

La corriente directa o corriente continua proviene de las baterías, los paneles solares, dínamos, fuentes de alimentación instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores y con rectificadores. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores eléctricos bien sea directamente de la red eléctrica, alternadores de las plantas eléctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifásica o trifásica como los inversores de potencia.

Campo magnético que rota como suma de vectores magnéticos a partir de 3 bobinas de la fase.


Rotor, estátor y ventilador de un motor eléctrico.

Principio de funcionamiento

Los motores eléctricos son dispositivos que transforman energía eléctrica en energía mecánica. El medio de esta transformación de energía en los motores eléctricos es el campo magnético. Existen diferentes tipos de motores eléctricos y cada tipo tiene distintos componentes cuya estructura determina la interacción de los flujos eléctricos y magnéticos que originan la fuerza o par de torsión del motor.

El principio fundamental que describe cómo es que se origina una fuerza por la interacción de una carga eléctrica puntual q en campos eléctricos y magnéticos es la Ley de Lorentz:¹

${\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} )}$

donde:

q : carga eléctrica puntual

${\displaystyle \mathbf {E} }$ : Campo eléctrico

${\displaystyle \mathbf {v} }$ : velocidad de la partícula

${\displaystyle \mathbf {B} }$ : densidad de campo magnético

En el caso de un campo puramente eléctrico la expresión de la ecuación se reduce a:

${\displaystyle \mathbf {F} =q\mathbf {E} }$

La fuerza en este caso está determinada solamente por la carga q y por el campo eléctrico ${\displaystyle \mathbf {E} }$. Es la fuerza de Coulomb que actúa a lo largo del conductor originando el flujo eléctrico, por ejemplo en las bobinas del estátor de las máquinas de inducción o en el rotor de los motores de corriente continua.

En el caso de un campo puramente magnético:

${\displaystyle \mathbf {F} =q(\mathbf {v} \times \mathbf {B} )}$

La fuerza está determinada por la carga, la densidad del campo magnético ${\displaystyle \mathbf {B} }$ y la velocidad de la carga ${\displaystyle \mathbf {v} }$. Esta fuerza es perpendicular al campo magnético y a la dirección de la velocidad de la carga. Normalmente hay muchísimas cargas en movimiento por lo que conviene reescribir la expresión en términos de densidad de carga ${\displaystyle \rho }$ y se obtiene entonces densidad de fuerza ${\displaystyle \mathbf {Fv} }$ (fuerza por unidad de volumen):

${\displaystyle \mathbf {Fv} =\rho (\mathbf {E} +\mathbf {v} \times \mathbf {B} )}$

Al producto ${\displaystyle \rho \mathbf {v} }$ se le conoce como densidad de corriente ${\displaystyle \mathbf {J} }$ (amperes por metro cuadrado):

${\displaystyle \mathbf {J} =\rho \mathbf {v} \,\!}$

Entonces la expresión resultante describe la fuerza producida por la interacción de la corriente con un campo magnético:

${\displaystyle \mathbf {Fv} =\mathbf {J} \times \mathbf {B} }$

Este es un principio básico que explica cómo se originan las fuerzas en sistemas electromecánicos como los motores eléctricos. Sin embargo, la completa descripción para cada tipo de motor eléctrico depende de sus componentes y de su construcción.

Motores de corriente continua

Los motores de corriente continua se clasifican según la forma como estén conectados, en:

• Motor de excitación independiente
• Motor serie
• Motor compound
• Motor shunt
• Motor eléctrico sin escobillas

Además de los anteriores, existen otros tipos que son utilizados en electrónica:

• Motor paso a paso
• Servomotor
• Motor sin núcleo

Motores de corriente alterna

Existen tres tipos, siendo el primero y el último los más utilizados:

• Motor asíncrono
• Motor síncrono
• Motor universal, puede trabajar tanto en CA como en CC.

1 Fitzgerald, A.E., Kinglsley, C., Umans, S., Electric Machinery, sexta Edición, Mc.Graw Hill, International Edition 2003

SISTEMAS TRIFÁSICOS

Estimados,

Les dejo el siguiente video sobre los circuitos trifásicos, observen cómo se genera las fases de tensiones (a-b-c) que son similares a las fases (R-S-T) ó (U-W-T).

Saludos,
El Tutor

DINAMO - MÁQUINA EN DC

Estimados alumnos, les sugiero revisar este material que contiene puntos relacionados a las máquinas de corriente continua. Se detalla el funcionamiento como Generador DC, llamado Dinamo.

https://drive.google.com/file/d/0B8uZ7VbqAyYQMkZPREU0ZEZhbjg/view?usp=sharing

Saludos

FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DC

Estimados, vean este video que muestra el funcionamiento de un motor de corriente continua o DC.

Espero sus comentarios y dejen de lado la música de fondo.

Saludos

MOTOR DE CORRIENTE DC

Estimados, les dejo algunos videos sobre la conversión de energía eléctrica en energía mecánica. Es sencillo poder construir un motor DC o de corriente continua, usando baterías, conductores, imanes y otros materiales que sean necesarios.

Espero sus comentarios y sea provechosos para su mejor aprendizaje.
Saludos,

Ing. Raúl Matos

MOTOR TRIFASICO EN ESTRELLA

En este video se detalla la forma de conectar un Motor trifasico en estrella.

Saludos,
Ing. Matos

MOTOR TRIFASICO ASINCRONO

Se describe el funcionamiento de un motor trifásico asíncrono, y se presenta una animación de un motor DC para hacer diferencias.

Saludos,
Ing. Matos

MOTOR ELECTRICO

La máquina eléctrica, es un dispositivo de conversión de energía electromecánica, si la conversión de energía es de eléctrica a mecánica se llama MOTOR y si la conversión es de mecánica a eléctrica se denomina GENERADOR.

En una máquina eléctrica rotativa, la parte fija se denomina estator, la parte móvil es el rotor, tanto el estator como el rotor están compuestos de devanados por donde circula corriente.

Motor Eléctrico
Este tipo de máquina transforma la energía eléctrica en mecánica. Se puede encontrar en industrias, en la agricultura, en los electrodomésticos, en equipos de comunicación, en sistemas automáticos de control, en general en dispositivos que sirven para accionar mecanismos que controlan algún proceso o realizan algún trabajo mecánico.

Se muestra el funcionamiento de un motor.

Este video muestra los componentes de un motor, se usa animaciones en 3D.

Esperando sus comentarios, que gustosamente serán atendidos, saludos,
Ing. Raúl Matos