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PROYECTO FISICA DE UN GENERADOR ELECTROMAGNÉTICO

ANGELICA MARÍA PERDOMO

GINA SHIRLEY GARCÍA GUZMAN

SANDRA PATRICIA CASTRO

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES

INGENIERÍA INDUSTRIAL

TECNOLOGIA EN GESTION DE PROCESOS INDUSTRIALES

BOGOTÁ, D.C.

2013

PROYECTO FISICA “MAGNETRÓN” DE UN GENERADOR ELECTROMAGNÉTICO

(Energía Limpia)

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Realizaremos un experimento casero por medio del cual demostraremos los fenómenos que ocurren en un generador eléctrico para la producción de energía eléctrica.

OBJETIVOS

GENERAL

· Generar energía eléctrica a bajo costo

ESPECIFICOS

· Observar  y analizar el funcionamiento de un generador eléctrico.

· Realizar el montaje de un generador eléctrico casero con sus respectivas partes que lo componen, para demostrar como este suministra la energía eléctrica.

· Generar fuente  de energía alternativa las cual  sea cero emisión  y económica con el fin de contribuir con la sostenibilidad y medio ambiente.

JUSTIFICACIÓN

A medida que pasa el tiempo el hombre ha desarrollado diversas formas de generar energía eléctrica, pero cada vez se hace más evidente la necesidad de buscar nuevas formas de generación de la misma a un costo más bajo y con mayor eficiencia, por eso se realizó dicho experimento para soportar la idea de satisfacer y vender la idea a la comunidad que necesite generar energía eléctrica a bajo costo.

Lo que se quiere es llegar con esto es transformar la energía mecánica en energía eléctrica con la ayuda de movimientos eólicos, a través del rose del campo magnético (imanes) con la ayuda del alambre de cobre y asÍ generar electricidad sin utilizar combustibles y CO2.

ANTECEDENTES

Durante 1831 y 1832, Michael Faraday descubrió que un conductor mecánico moviéndose en un campo magnético que generaba una diferencia de potencial. Aprovechando esto, construyó el primer generador electromagnético, el disco de Faraday, un generador homopolar, empleando un disco de cobre que giraba entre los extremos de un imán con forma de herradura, generándose una pequeña corriente continua. También fue utilizado como generador de energía en una bicicleta para producir luz de poca intensidad.

Se clasifican en primarias y secundarias, las primarias transforman fuerza en energía, un ejemplo es el viento o energía eólica y las secundarias entregan una parte de esa energía eléctrica  que han recibido previamente, es decir, en primer lugar reciben energía de una corriente eléctrica y la almacenan en forma de alguna clase de energía. Posteriormente, transforman nuevamente la energía almacenada en energía eléctrica. Un ejemplo son las pilas o baterías recargables.

PRIMEROS MODELOS

En 1831 aparece el primer generador Británico, inventado por Michael Faraday. En 1836 Hippolyte Pixii, un francés que se dedicaba a la fabricación de instrumentos, tomando como la base los principios de Faraday, construyó la primera dinamo, llamada Pixii’sdynamo.

Para ello se utilizó un imán permanente que se giraba mediante una manivela. El imán se colocó de forma que sus polos norte y sur quedaran unidos por un pedazo de hierro envuelto con un alambre. Entonces Pixii se dio cuenta que el imán producía un impulso de corriente eléctrica en el cable cada vez que transcurría un polo de la bobina. Para convertir la corriente alterna a una corriente directa ideó un colector que era una división de metal en el eje del cilindro, con dos contactos de metal.Dinamo de Pixii.En 1860 Antonio Pacinotti, un científico italiano, idearía otra solución al problema de la corriente alterna.

El dinamo fue el primer generador eléctrico apto para uso industrial. Pues fue el primero, basado en los principios de Faraday, fue construido en 1832por el fabricante francés de herramientas Hipólito Pixii, – empleaba un imán permanente que giraba por medio de una manivela. Este imán estaba colocado de forma que sus polos norte y sur pasaban al girar junto a un núcleo de hierro con un cable eléctrico enrollado (como un núcleo y una bobina).

MARCO TEORICO

Un generador es una máquina eléctrica que realiza el proceso inverso que un motor eléctrico el cual transforma la energía eléctrica en energía mecánica.Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada paraobtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases. Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes.

Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura(denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.).En la actualidad, la generación de C.C. se realiza mediante pilas y acumuladores ose obtiene de la conversión de C.A. a C.C. mediante los puentes rectificadores. El uso de la dinamo para la producción de energía en forma de C. C. se estuvo utilizando hasta la llegada de los alternadores, que con el tiempo la han dejado totalmente desplazada. Hoy en día únicamente se utilizan las dinamos para aplicaciones específicas, como por ejemplo, para medir las velocidades derotación de un eje (taco dinamos), ya que la tensión que presentan en los bornes de salida es proporcional a la velocidad de la misma. Se puede decir que una dinamo es una máquina eléctrica rotativa que produce energía eléctrica en forma de corriente continua aprovechando el fenómeno deinducciónelectromagnética. Esta máquina consta fundamentalmente de unelectroimán encargado de crear un campo magnético fijo conocido por el nombre de inductor, y un cilindro donde se enrollan bobinas de cobre, que se hacen girar a una cierta velocidad cortando el flujo inductor, que se conoce como inducido.

El mercado de generadores eléctricos, continúa creciendo y brindando desde generadores eléctricos excesivamente ruidosos, hasta generadores eléctricos insonoros. Desde generadores eléctricos portátiles y hogareños, hasta grandes e industriales generadores eléctricos, capaces de solventar la necesidad de energía eléctrica simultánea a extensas regiones, por un largo período de tiempo.

COMIENZO DEL DESARROLLO DEL PROYECTO

· Condición solicitada.

Diseñar y construir un bosquejo de un generador electromagnético con ayuda del movimiento eólico capaz de encender un bombillo led.

· Búsqueda y selección de la información de apoyo para la elaboración del generador.

BUSQUEDA

SELECCIÓN

La información como base fue otorgada por nuestro profesor de física quien nos público en el blog el link de del video.

La selección que hemos hecho la hemos realizado con la información que se mostró en el video donde se visualiza el diseño inicial y como se va complementado pasó a paso.

· Diseño

( Placa de acrílico ) ( Imanes de Neodinium ) ( Eje central ) ( Bobinas donde va el cobre ) ( Rueda donde van los imanes )

· Planificación

MATERIAL

UNIDAD

Acrílico

1 placa

Carretes de nylon

5

Eje central

Rueda de fibra fenólica

1 Tubo de aluminio

1

Tornillos

5

Imanes de Neodinium

12 son fuertes magnéticamente

Bombillos Led

28 diferentes colores (amarillo, rojo y verde) 1,5 V

Cable eléctrico

100 cm

Aspa

1

Otros:

Soldadura, superbonder, compas, cinta aislante negra.

Cobre esmaltado 0.03 cm

Lo suficiente para alimentar las 5 bobinas

· Técnicas y herramientas usadas.

HERRAMIENTAS

OBSERVACION

Torno convencional

Donde se hizo el eje central de aluminio

Fresadora convencional

Donde se le hicieron los orificios a la placa de acrílico, los orificios donde van los imanes de neodinium y se embobino el cobre en los carretes de nylon.

Máquina para soldar pequeña

Para soldar las puntas del cobre con el cable eléctrico junto con los bombillos led

· Proceso de Construcción

Colocamos la placa de acrílico sobre la superficie de la fresadora, marcamos con un compás los puntos donde se harán los orificios.

Se le hicieron los respectivos “5 “orificios.

Se hilaron los carretes de nylon con el cobre cada carrete tiene un mínimo de vueltas de 3500, dejando por fuera las puntas de cobre tanto de inicio como final.

Luego se colocó los tornillos dentro de los carretes de nylon y se enroscaron a la placa de acrílico.

Después se montó la pieza de aluminio en el torno para hacer el eje central el cual girara nuestra rueda de fibra fenólica, y luego se colocó en la placa de acrílico.

Se montó la pieza de fibra fenólica en la fresadora para hacer los “12” orificios que llevan los imanes de neodinium.

Luego se pegaron los “12” imanes de neodinium a la rueda de fibra fenólica; después se llevó dicha pieza para atornillar y colocarla en el eje central donde va a rodar.

Después se soldaron las puntas del c