DC Motor 3D Simulator para iOS

Acerca de

Una simulación de física de código abierto en Singapur basada en códigos escritos por Fu-Kwun Hwang y Loo Kang WEE.

más recursos se pueden encontrar aquí

http://iwant2study.org/ospsg/index.php/interactive-resources/physics/05-electricity-and-magnetism

Introducción

Los motores eléctricos convierten la electricidad en movimiento aprovechando la inducción electromagnética. Un lazo que lleva corriente colocado en un campo magnético experimenta un efecto de giro. Aquí se ilustra un motor de corriente continua (CC) simple. ABCD está montado en un eje PQ. Los extremos del cable están conectados a un conmutador de anillo dividido en las posiciones X e Y. El conmutador rota con el lazo. Dos escobillas de carbono presionan ligeramente contra los conmutadores.

El motor presenta un imán externo (llamado estator porque está fijo en su lugar) y una bobina giratoria de alambre llamada armadura (rotor o bobina, porque rota). La armadura, que lleva la corriente proporcionada por la batería, es un electroimán, porque un cable que lleva corriente genera un campo magnético; líneas de campo magnético invisibles circulan alrededor del alambre de la armadura.

La clave para producir movimiento es posicionar el electroimán dentro del campo magnético del imán permanente (su campo va de sus polos norte a sur). La armadura experimenta una fuerza descrita por la regla de la mano izquierda. Esta interacción de campos magnéticos y partículas cargadas en movimiento (los electrones en la corriente) resulta en la fuerza magnética (representada por las flechas verdes) que hace que la armadura gire debido al par. Usa el control deslizante de corriente I para ver qué sucede cuando se invierte el flujo de corriente. La casilla de verificación de flujo de corriente y flujo de electrones permite una visualización diferente ya que I = d(Q)/dt y Q= número de carga*e. El botón de Reproducir y Pausar permite congelar la vista 3D para visualizar estas fuerzas, para verificar la consistencia con la regla de la mano izquierda.

Dato interesante

Esta simulación tiene una vista en perspectiva 3D real y está dirigida a la educación en Física de nivel O, tiene un conmutador de anillo dividido diseñado dentro de ella.

El propósito del conmutador es invertir la dirección de la corriente en el lazo ABCD por cada medio ciclo.

Un movimiento de vaivén (quizás = 90o aumenta a 270o y disminuye de nuevo a 90o) es todo lo que obtendrías de este motor si no fuera por el conmutador de anillo dividido, el dispositivo metálico circular dividido en partes (mostrado aquí en azul verdoso con un espacio de 2) que conecta la armadura al circuito.

Agradecimientos

Mi sincero agradecimiento por las incansables contribuciones de Francisco Esquembre, Fu-Kwun Hwang, Wolfgang Christian, Flix Jess García Clemente, Anne Cox, Andrew Duffy, Todd Timberlake y muchos más en la comunidad de Física de Código Abierto.

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