El motor más simple del mundo

Publicado el 28 de Febrero de 2023 | Física y Química

La electricidad ha permitido que la tecnología avance a pasos agigantados, es por esto que es un tema importante dentro del temario de Física y Química. Se repasan conceptos como el campo eléctrico, el circuito eléctrico, la corriente eléctrica, los fenómenos magnéticos y la relación entre la electricidad y el magnetismo.

Si no fuera por estos conceptos no se habría desarrollado uno de los dispositivos que usamos todos los días: los motores eléctricos. Los motores eléctricos son fundamentales para una gran cantidad de dispositivos que utilizamos en nuestra vida cotidiana como en la batidora, el secador o en los coches híbridos y eléctricos. Los motores eléctricos funcionan mediante la conversión de la energía eléctrica en energía mecánica a través de la interacción entre un campo magnético y una corriente eléctrica.

Te proponemos que retes a tus estudiantes a construir su propio motor homopolar. El motor homopolar es un tipo de motor eléctrico simple inventado por Michael Faraday en 1821, un gran científico e inventor que también descubrió la inducción electromagnética y sentó las bases de la electroquímica. El motor homopolar es fácil de construir con materiales sencillos, lo que lo hace perfecto para demostrar la ciencia detrás de los motores eléctricos a los estudiantes de secundaria.

A diferencia de otros tipos de motores eléctricos, el motor homopolar no utiliza imanes para crear el campo magnético, sino que utiliza una corriente eléctrica directa que fluye a través de un conductor en contacto con un imán. Cuando la corriente eléctrica fluye a través del conductor, se genera un campo magnético que interactúa con el campo magnético del imán y como resultado, se crea un movimiento mecánico.

Para prepararlo se necesitan los siguientes materiales:

1. Una pila AA ó AAA.

2. Alambre de cobre.

3. Un imán de neodimio cilíndrico.

4. Unos alicates.

Con los alicates corta un trozo de alambre de cobre de unos 15 centímetros de largo. A continuación, dobla el alambre formando un rectángulo cuyo lado largo supere la dimensión del conjunto pila-imán. Comienza por uno de los lados cortos y termina en el mismo lado, de modo que esa zona tenga los dos extremos del alambre. En el lado opuesto genera un saliente en el centro del alambre de modo que la figura pueda mantenerse en equilibrio sobre el polo positivo de la pila.

Pon el imán de neodimio en el polo negativo de la pila y coloca el conjunto en una mesa en posición vertical. Coloca el rángulo de alambre en equilibrio sobre el polo positivo de la pila, asegurándote de que los extremos tocan el imán. El motor homopolar comenzará a funcionar ya que a medida que fluya la corriente eléctrica a través del alambre, se generará un campo magnético que interactúa con el campo magnético del imán, lo que hará que el motor empiece a girar.

El motor homopolar puede tener diferentes formas. El alambre puede moldearse en forma de espiral o corazón, lo importante es asegurarse de que la figura pueda girar libremente al interactuar con el campo magnético generado por el alambre.

También se puede hacer girar el imán girando el montaje y añadiendo utilizando un tornillo.

¿Qué otras alternativas propondrá tu grupo?

Al construir y observar el motor en acción, los estudiantes podrán ver de manera tangible cómo los conceptos abstractos de electricidad y magnetismo se transforman en movimiento real. Además, esta actividad les permitirá explorar por sí mismos fomentando su curiosidad, ¡Sé un maestro innovador y anímate a incluir el motor homopolar en tus clases! Tus estudiantes te lo agradecerán.

Por Lucía García