LEVITACION MAGNETICA Y SU IMPORTANCIA CRISTIAN FABIAN

LEVITACION MAGNETICA Y SU IMPORTANCIA
CRISTIAN FABIAN VILLAMOR HERNANDEZ
Cód.: 273775
RESUMEN
La base fundamental de un dispositivo de transporte que utilice la levitación magnética es aumentar
la eficiencia del sistema. Por esto se suprime la fricción, con lo que solo se requiera energía para
hacer que el vehículo se siga moviendo después del impulso inicial. La única fuerza que se tiene que
vencer es la fricción entre el aire y el vehículo. Al mismo tiempo que se mejora la eficiencia se
aumenta la velocidad máxima, la cual depende de factores tales como: la aerodinámica, piezas
mecánicas, piezas móviles, de tal manera se reducen gastos por mantenimiento debido a que no hay
segmentos ni partes en movimiento.
El principio elemental de la maquina es un conjunto de voltajes trifásicos que genera corrientes
igualmente trifásicas sobre los devanados del estator; a su vez generan campos magnéticos, los
cuales sumados y observados en el tiempo se comportan como lo hace un conjunto de polos
magnéticos fijos que se desplazan a lo largo del estator.
Introducción
Para muchas personas es de mucho
interés hacer que las cosas se
mantengan en suspensión estable en el
aire sobre otro, sin ningún contacto
físico, en otras palabras levitar o flotar.
En nuestro caso la levitación que nos
interesa es la que tiene que ver con la
física. Existen varios tipos de levitación
como lo son: la electrostática, magnética,
aerodinámica, acústica, óptica y la anti
gravedad, que no ha sido observada ni
probada experimentalmente. La que
entraremos a estudiar es la debida al
diamagnetismo o a la suspensión
electromagnética, a todo el grupo de
imanes y a la superconductividad, es
mas
conocida
como
levitación
magnética, en la actualidad es una de las
ramas de la física que presenta grandes
aplicación en cuanto a tecnología se
refiere, uno ejemplo de ello son los
trenes de levitación magnética (Maglev),
de los cuales se encuentran los mejores
exponentes y son pioneros países como
Japón y Alemania.
La superconductividad
Es uno de los desarrollos mas
importantes de la actualidad, a rasgos
generales es la capacidad que tienen
algunos materiales (superconductores)
para conducir corrientes eléctricas sin
resistencia y sin perdida de energía claro
esta en una condiciones determinadas.
Este es un termino que abarca grandes
temas como por ejemplo el 0º absoluto,
que en términos generales es la
temperatura teórica mas baja posible, y
asociado
a
los
materiales
superconductores se refiere a la
temperatura de enfriamiento que permite
que el objeto oponga la menor
resistencia eléctrica posible. Por otro
lado la suspensión electromagnética y
los imanes son usualmente la base de
todos los dispositivos que quieren evitar
la fricción de dos elementos, al no estar
en contacto y así solo se tenga que
vencer la fuerza que opone el aire,
sistemas
con
tecnologías
muy
avanzados que nos ayudan a encontrar
aplicaciones de la física eléctrica y
magnética en nuestra vida cotidiana.
Tambien cabe
mencionar que la
levitación de que estamos hablando no
solo funciona con los superconductores
sino que también se basan en los
electroimanes, fundamentales pare que
estos sistemas trabajen como se
necesita, tienen que ser de gran potencia
si se quiere que leviten objetos pesados
y en trayectorias largas.
magnéticamente, una imagen de él como
si se reflejara en el superconductor
generando una especie de espejo entre
los dos. Por esta razón, el imán siempre
es repelido por su imagen o en palabras
mas concretas por el superconductor. La
fuerza de repulsión es capaz de
contrarrestar
el
peso
del
imán,
produciendo la levitación magnética.
Son imanes en los que el campo
magnético que generan se produce
mediante el flujo de una corriente
eléctrica, que desaparece cuando cesa
dicha corriente. Es elaborado mediante el
contacto de dos metales, uno neutro y
otro que puede ser cable e inducido por
electricidad.
El punto clave para entender
los
fenómenos de levitación con este tipo de
superconductores esta en que estos
están en el grupo de los denominados
materiales de tipo II duros. Esto quiere
decir que permiten la presencia de flujo
magnético en su interior, y que este
evoluciona
mediante
avalanchas
altamente disipativas. Por esta razón los
cambios inducidos a sistemas como
estos, por una tendencia de la naturaleza
serán mínimos para que así la perdida de
energía sea mínima.
Una de las principales ventajas de estos
con los imanes permanentes es que el
campo magnético puede ser rápidamente
manipulado en un amplio rango
controlando la cantidad de corriente
eléctrica. Sin embargo, se necesitan
unas fuentes continuas de energías
eléctricas para mantener el campo.
También puede ser cambiado por la
cantidad de alambre que envuelva a
nuestro material neutro, el campo
magnético también depende de los
materiales de los cuales se haga o se
diseñe nuestro electroimán.
Las maquinas, objetos o aparatos en los
que se utiliza la levitación magnética,
deben conocer muy bien que no solo se
basa en manejar los campos magnéticos
para que se separen los dos materiales,
es muy importante saber que estos
sistemas no son muy estables y que
tienen que tener muy en cuenta la
estabilización de los mismos, para que
trabaje de la mejor manera posible. Por
esta y otras razones es que los trenes de
levitación magnética son pioneros en el
aprovechamiento de este fenómeno
físico.
¿Qué es la levitación magnética?
Tren de Levitación Magnética
Es un proceso en el cual cuando un
superconductor se enfría por debajo de
la temperatura crítica en un campo
magnético, el campo magnético dentro
del material es nulo
Este es un sistema de transporte que
suspende, guía y propulsa trenes,
basado en un gran numero de imanes
para la sustentación y para la propulsión
gracias a la levitación magnética. Al no
existir el contacto físico entre el carril y el
tren, hace que la única fuerza que exista
sea la fricción con el aire, reduciéndose
Los Electroimanes
Al acercar un imán a un material
superconductor en las condiciones
anteriormente descritas, se produce,
al máximo por la forma y aerodinamismo
que presentan los vagones.
La energía electromagnética, mas
exactamente el principio de atracción repulsión entres dos campos magnéticos,
es la base de funcionamiento estos
trenes. Por un lado, la repulsión
magnética
permite
elevar
unos
centímetros del suelo al tren, que va
dotado con unos potentes electroimanes
que son a su vez repelidos por otros que
se encuentran a lo largo de la vía.
quieren obtener buenos resultados con
respecto al paso de corrientes eléctricas
con poca resistencia o sin ningún tipo de
esta.
Gracias a esto los maglev pueden viajar
a muy altas velocidades, con un
consumo alto de energía, ya que se
requiere mantener y controlar la
polaridad de los imanes, pero con un
nivel muy bajo de ruido.
Una de las pocas desventajas de este
proceso es el costo tan elevado, por esto
el desarrollo de esta tecnología no
avanza tan rápido como otras, los
materiales, mano de obra y materias
primas aun son de un gran valor
comercial, una de las causas de que este
no se halla propagado por todo el mundo
aun.
Bibliografía
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Conclusiones
La levitación magnética como vimos
anteriormente es muy importante en la
actualidad, siendo muy utilizada en la
industria para mejorar sistemas de
transporte y demás, esta se basa de
principios eléctricos fundamentales como
la corriente eléctrica, el magnetismo,
electroimanes y otros, mostrándonos que
la los fundamentos de la física se aplican
en la gran mayoría de los objetos,
maquinas e industrias que tenemos a
nuestro alrededor.
La relación entre magnetismo, corriente
eléctrica, electroimanes y demás, nos
demuestran que son temas básicos para
la implementación de mejoras y nuevas
tecnologías, que serán mucho mas
eficientes, estables y atractivas para
nosotros. Los materiales y el trabajo para
este tipo de nuevas tecnologías también
demuestran que son muy amigables con
el planeta, ya que no desechan tóxicos y
se minimiza al máximo el uso de
materiales que puedan dañar nuestro
medio ambiente.
El estudio de la superconductividad es
de gran agrado para aquellos que
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http://www.fisicanet.com.ar/fisica/elec
trodinamica/ap09_electromagnetismo
.php
http://www.cienciapopular.com/n/Cien
cia/Superconductividad/Superconduc
tividad.php
http://www.550m.com/usuarios/diario
accion/enlaces/detodo1.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Levitaci%
C3%B3
http://es.wikipedia.org/wiki/Tren_de_l
evitaci%C3%B3n_magn%C3%A9tica
http://es.wikipedia.org/wiki/Supercond
uctividad
http://es.wikipedia.org/wiki/Supercond
uctividad
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