Motor homopolar
Un motor homopolar és un motor elèctric de corrent contínua en dos pols magnètics, els conductors dels quals sempre tallen llínees unidireccionals de fluix magnètic en girar un conductor al voltant d'un eix fix de modo que el conductor estiga en àngul recte en un camp magnètic estàtic. Sent la força resultant contínua en una direcció, el motor homopolar no necessita commutador pero encara requerix anells colectors. El nom homopolar indica que la polaridad elèctrica del conductor i els pols del camp magnètic no canvien (és dir, que no requerix conmutación).
Història
[editar | editar còdic]
El motor homopolar va ser el primer motor elèctric que es va construir. El seu funcionament va ser demostrat per Michael Faraday en 1821 en la Royal Institution de Londres.[2][3]
En 1821, poc en acabant de que el físic i químic danés Hans Christian Ørsted descobrira el fenomen del electromagnetisme, Humphry Davy i el científic britànic William Hyde Wollaston varen intentar dissenyar un motor elèctric, pero varen fracassar.[4] Faraday, havent segut desafiat per Humphry en broma, va passar a construir dos dispositius per a produir lo que va cridar "rotació electromagnètica". Un d'estos, ara conegut com a motor homopolar, va provocar un moviment circular continu que va ser engendrat per la força magnètica circular al voltant d'un cable que s'estenia en un toll de mercuri a on es va colocar un iman. El cable giraria al voltant de l'iman si se li suministrara corrent des d'una bateria química. Estos experiments i invencions varen formar la base de la tecnologia electromagnètica moderna. En el seu entusiasme, Faraday va publicar els resultats. Açò va tensar la seua relació de mentor en Davy, per les celosies del seu mentor pel guany de Faraday, i és la raó de l'assignació de Faraday a atres activitats, lo que, en conseqüència, va impedir la seua participació en l'investigació electromagnètica durant varis anys.[5][6]
Benjamin Lamme va descriure en 1913 una màquina homopolar de 2.000 kW, 260 V, 7.700 A i 1.200 rpm en 16 anells colectors operant a una velocitat perifèrica de 67 m/s. Un generador unipolar d'1.125 kW, 7,5 V, 150.000 A, 514 rpm construït en 1934 es va instalar en una acería nortamericana per a soldar canonades.[7]
Principi de funcionament
[editar | editar còdic]El motor homopolar és traccionado per la força de Lorentz. Un conductor pel qual circula una corrent elèctrica quan és colocat en un camp magnètic perpendicular a la direcció de la corrent experimenta una força de direcció perpendicular tant al camp magnètic com a la corrent. Esta força proveïx un torque al voltant de l'eix de rotació.[8] Com l'eix de rotació és paralel al camp magnètic, i el camp magnètic opost no canvia el seu polaridad, no es requerix conmutación per a que el conductor rote. Esta simplicitat es conseguix més fàcilment en dissenys d'un sol regrés d'aram, lo que fa que els motors homopolars no siguen adequats per a la majoria de les aplicacions pràctiques.
Com la majoria de les màquines electromecàniques, un motor homopolar és reversible: si el conductor es gira mecánicament, llavors funcionarà com un generador homopolar, produint un voltage de corrent contínua (CC) entre els dos terminals del conductor. La corrent contínua produïda és un efecte de la naturalea homopolar del disseny. Els generadors homopolars es varen investigar extensament a finals de el XX com a fonts d'alimentació de CC de baixa tensió pero molt alta corrent i han conseguit cert èxit en l'alimentació de railguns experimentals.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Faraday, Michael (1844). Experimental Researches in Electricity (vol. 2). ISBN 0-486-43505-9..
- ↑ Michael Faraday, "New Electro-Magnetic Apparatus," Quarterly Journal of Science, Literature and the Arts 12, 186-187 (1821). Scanned pages
- ↑ Michael Faraday, "Description of an Electro-magnetic Apparatus for the Exhibition of Rotatory Motion," Quarterly Journal of Science, Literature and the Arts 12, 283-285 (1821). Scanned pages Original illustration (plate) of the homopolar motor, referred to on p. 283 of Faraday's second article. Index of Quarterly Journal for Faraday, Michael
- ↑ «"Archives Biographies: Michael Faraday", The Institution of Engineering and Technology.». Archivat des d'el original, el 29 de setembre de 2011. Consultat el 3 de febrer de 2021.
- ↑ Hamilton's A Life of Discovery: Michael Faraday, Giant of the Scientific Revolution (2004) pp. 165–71, 183, 187–90.
- ↑ Cantor's Michael Faraday, Sandemanian and Scientist (1991) pp. 231–3.
- ↑ Lynn, p. 842
- ↑ See, i.g., Richard P. Feynman, The Feynman Lectures on Physics, vol. II, section 17-2, (Reading, MA: Addison-Wesley, 1964). ISBN 0-201-02117-X
- Este artícul conté una traducció derivada de «Motor homopolar» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.