Subido por genarojimtz

FRENO MAGNÉTICO

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DIVISIÓN ACADÉMICA DE ITI-IET
Práctica: Freno magnético.
Introducción: El frenado magnético es un efecto que se presenta al mover un imán o
electroimán cerca de un metal no conductor, tal como aluminio o cobre. El resultado es que
el movimiento del imán se ve frenado. Esto se aprovecha, por ejemplo, para frenar a las
montañas rusas al final de su trayectoria. [1]
Descripción
El freno magnético está basado en la ley de Faraday. Ésta nos dice que cuando el flujo del
campo magnético a través de una superficie cambia con el tiempo, bien porque el campo
magnético cambia, porque lo hace la superficie o la posición relativa de ambos, surge una
fuerza electromotriz inducida. Dicha Fuerza electromotriz hace que aparezca una corriente
que se denomina corriente inducida.
Por otro lado, también es conocido que, cuando una carga o un conjunto de cargas, que dan
lugar a una corriente, atraviesan una zona del espacio en al que existe un campo magnético,
sobre las cargas que se están moviendo aparece una fuerza magnética que comienza a actuar
sobre dichas cargas.
En el caso del freno magnético, la masa conductora es un disco de aluminio que gira de modo
que en cada instante hay una porción del disco atravesando una zona donde existe un campo
magnético perpendicular al plano del disco, que en nuestro caso es generado por dos imanes
permanentes. Como la superficie del disco que atraviesa la zona del espacio donde está
actuado el campo magnético está cambiando con el tiempo, se produce la aparición de unas
corrientes parásitas en el disco de aluminio. Las corrientes que aparecen se encuentran con
la presencia del campo magnético generado por los electroimanes, de modo que aparece una
fuerza de carácter magnético que, en esta ocasión, lo que hace es oponerse a la rotación del
disco, frenándolo. Este es el principio físico en el que se basan todos los frenos
electromagnéticos existentes en el mercado [2].
Objetivo general: Observar y analizar en una aplicación práctica cómo se ejerce una fuerza
sobre las cargas en movimiento por la presencia de un campo magnético: “Ley de Faraday”.
Objetivos particulares: Construir un prototipo de un disco de aluminio giratorio, movido
por un motor de CD y frenado por un par de imanes permanentes.
Desarrollo
Se presente a continuación un esquema general del prototipo, Figura 1.1. En la figura los
imanes se muestran fijos y a una distancia del disco giratorio; sin embargo, se recomienda
que los imanes puedan moverse; para tener la facilidad de acercarlo y alejarlo del disco.
Figura 1. 1: Esquema del prototipo.
Existen diversos proyectos en la web en los que se puede apoyar para la construcción de este
prototipo [3].
Material
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Motor de VCD de 5,12, o 24 VCD
Disco de aluminio
Base aislante (madera)
Imanes preferentemente de neodimio
El reporte de esta práctica deberá estar sustentado sobre la parte teórica del funcionamiento
de frenado magnético; además de reportar la construcción del prototipo y el funcionamiento
del mismo. Las conclusiones del reporte deberán ser individuales.
Referencias
[1] http://lacienciarecreativa.blogspot.mx/2014/02/frenado-magnetico.html
[2] https://www.ucm.es/data/cont/docs/76-2013-07-11-25_Magnetic_brake.pdf
[3] https://www.youtube.com/watch?v=H9y0b3ZJPb4
[4] https://www.youtube.com/watch?v=kZqfJ-09hXg
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