MAGNETIZADOR DE DESARMADORES ANDRES HUMBERTO GARCIA RENDON JUAN CAROLOS FLOREZ CALLE JUAN CAMILO FORERO JARMILLO JULIO ALBERTO DIAZ TRIVIÑO UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA RISARALDA-PEREIRA 2013 MAGNETIZADOR DE DESARMADORES ANDRES HUMBERTO GARCIA RENDON JUAN CAROLOS FLOREZ CALLE JUAN CAMILO FORERO JARMILLO JULIO ALERTO DIAZ TRIVIÑO DOCENTE INGENIERO JUAN CARLOS GUTIERREZ MARTINEZ METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA RISARALDA-PEREIRA 2013 Tema: Construcción y modificación de un cargador magnético para destornilladores de cualquier forma, para dar solución a un problema cotidiano además de intentar llenar expectativas con este proyecto. Título provisional: El titulo propuesto hasta ahora es ´´MAGNETIZADOR DE DESARMADORES’’ ya que el proyecto se basa en la magnetización de destornilladores (desarmadores), el titulo se justifica desde un punto de vista muy claro ya que le da una idea muy clara de lo que se quiere construir. Descripción del problema Pensando en facilitar el uso de una herramienta tan indispensable como es un desarmador (destornillador), se pensó en la solución a un problema constante que es la perdida de magnetismo o atracción de dicha herramienta. En el mercado común se puede conseguir la herramienta imantada pero esta va perdiendo su función de atracción, comúnmente las personas recurren a una nueva herramienta. A causa de ello se diseña el magnetizador de desarmadores, el cual cumple la función de cargar magnéticamente el desarmador. Justificación: El magnetizador de desarmadores, se crea con el objetivo de ahorro de materiales, reutilización de los destornilladores desimantados y alargamiento de la utilidad de los destornilladores. Objetivo provisional: Diseñar una herramienta capaz de cargar magnéticamente toda clase de desarmadores, para facilitar el uso de los mismos a la hora de extraer tornillos en espacios reducidos. Trabajo propuesto: Crear un objeto que cargue magnéticamente cualquier destornillador: a continuación se determina como se lograra magnetizar cualquier desarmador. Un solenoide es definido como una bobina de forma cilíndrica que cuenta con un hilo de material conductor enrollada sobre si a fin de que, con el paso de la corriente eléctrica, se genere un intenso campo eléctrico. Cuando este campo magnético aparece comienza a operar como un imán. La función principal de un solenoide es activar una válvula que lleva su mismo nombre, la válvula solenoide. Esta válvula opera de acuerdo a los pulsos eléctricos de su apertura y de su cierre. Para hacer que funcione, es necesario aplicar corriente positiva a uno de sus terminales. Se aplican cargas positivas y no negativas ya que esta última está aplicada en el momento en que se instala, en la tierra. En el único caso en que este principio no es aplicable, es para los motores de arranque. Estos motores son controlados por un interruptor, o switch, que impide que el vehículo comience a movilizarse a menos que éste se encuentre en neutro o en parking. Este interruptor está ubicado en la transmisión del vehículo y está conectado eléctricamente a fin de que se mueva junto al movimiento de la palanca de cambios. La inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor. Cualquier dispositivo (batería, pila…) que mantiene la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito se llama fuente de alimentación. La fuerza electromotriz ε (fem) de una fuente se define como el trabajo realizado por el dispositivo por unidad de carga, por lo que las unidades de fuerza electromotriz son los voltios. Cuando decimos que un campo magnético genera una corriente eléctrica en un conductor, nos referimos a que aparece una fem (llamada fem inducida) de modo que las cargas del conductor se mueven generando una corriente (corriente inducida). Inducción electromagnética La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo del electromagnetismo. James Clerk Maxwell consiguió reunir en una sola teoría los conocimientos básicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teoría electromagnética predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la existencia de ondas electromagnéticas. Heinrich Rudolf Hertz comprobó su existencia e inició para la humanidad la era de las telecomunicaciones. El descubrimiento, debido a Hans Christian Oersted, de que una corriente eléctrica produce un campo magnético estimuló la imaginación de los físicos de la época y multiplicó el número de experimentos en busca de relaciones nuevas entre la electricidad y el magnetismo. En ese ambiente científico pronto surgiría la idea inversa de producir corrientes eléctricas mediante campos magnéticos. Algunos físicos famosos y otros menos conocidos estuvieron cerca de demostrar experimentalmente que también la naturaleza apostaba por tan atractiva idea. Pero fue Faraday el primero en precisar en qué condiciones podía ser observado semejante fenómeno. A las corrientes eléctricas producidas mediante campos magnéticos Michael Faraday las llamó corrientes inducidas. Desde entonces al fenómeno consistente en generar campos eléctricos a partir de campos magnéticos variables se denomina inducción electromagnética. La inducción electromagnética constituye una pieza destacada en ese sistema de relaciones mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre de electromagnetismo. Pero, además, se han desarrollado un sin número de aplicaciones prácticas de este fenómeno físico. El transformador que se emplea para conectar una calculadora a la red, la dinamo de una bicicleta o el alternador de una gran central hidroeléctrica son sólo algunos ejemplos que muestran la deuda que la sociedad actual tiene contraída con ese modesto encuadernador convertido, más tarde, en físico experimental que fue Faraday. Las experiencias de Faraday Las experiencias que llevaron a Faraday al descubrimiento de la inducción electromagnética pueden ser agrupadas en dos categorías: experiencias con corrientes y experiencias con imanes. En primer lugar preparó dos solenoides, uno arrollado sobre el otro, pero aislados eléctricamente entre sí. Uno de ellos lo conectó a una pila y el otro a un galvanómetro y observó cómo cuando accionaba el interruptor del primer circuito la aguja del galvanómetro del segundo circuito se desplazaba, volviendo a cero tras unos instantes. Sólo al abrir y al cerrar el interruptor el galvanómetro detectaba el paso de una corriente que desaparecía con el tiempo. Además, la aguja se desplazaba en sentidos opuestos en uno y otro caso. En el segundo grupo de experiencias Faraday utilizó un imán recto y una bobina conectada a un galvanómetro. Al introducir bruscamente el imán en la bobina observó una desviación en la aguja, desviación que desaparecía si el imán permanecía inmóvil en el interior de la bobina. Cuando el imán era retirado la aguja del galvanómetro se desplazaba de nuevo, pero esta vez en sentido contrario. Cuando repetía todo el proceso completo la aguja oscilaba de uno a otro lado y su desplazamiento era tanto mayor cuanto más rápido era el movimiento del imán entrando y saliendo en el interior de la bobina. Lo mismo sucedía cuando mantenía quieto el imán y movía la bobina sobre él. La representación del campo magnético en forma de líneas de fuerza permitió a Faraday encontrar una explicación intuitiva para este tipo de fenómenos. Para que se produjera una corriente inducida en la bobina era necesaria que las líneas de fuerza producidas por el imán fueran cortadas por el hilo conductor de la bobina como consecuencia del movimiento de uno u otro cuerpo. En el primer grupo de experiencias, las líneas de fuerza, al aparecer y desaparecer junto con la corriente debida a la pila, producían el mismo tipo de efectos. Las experiencias anteriores a las de Faraday, al no tener en cuenta los aspectos dinámicos, o de cambio con el tiempo, de esta clase de fenómenos, no pudieron detectar este tipo de corrientes que aparecen en un circuito eléctrico sin que exista dentro del propio circuito ninguna pila que las genere. Posibles colaboradores: Internet, locales electrónicos en la ciudad de Pereira, profesor encargado y libros. Además de los integrantes del grupo. Materiales necesarios Transformador de 110 a 12 ò 24 voltios Rectificador de onda por condensador en puente (condensador de 100 uf) Diodo rectificador de onda completa 2 metros de bobina de cobre Aislante Switch abierto - cerrado Tubería polipropileno copolímero random 40 cm. Base de acrílico 30 x 20 calibre 10 mm Cableado apto para 12 ò 24 voltios 1 m Cable apto para 110 voltios 1 metro Información sobre la realización proyecto Dinero para gastos sobre el proyecto Guía de realización Recursos disponibles: Información del proyecto, dinero para los gastos del proyecto, guía del profesor a cargo, modelo del proyecto, conocimiento de los materiales. Bibliografía: Misrespuestas [online]. Que es un solenoide? Copyright©2005-2013 [Citado el 7 de mayo de 2013] <http://www.misrespuestas.com/que-es-unsolenoide.html> Fisicanet [online] INDUCCION ELECTROMAGNETICA. Copyright©2007-2016 [Citado el 7 de mayo de 2013] <http://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/ap03_induccion.php>