Una grúa electromagnética es una grúa que hace uso del vínculo entre la electricidad y el magnetismo para producir la fuerza necesaria para levantar objetos pesados. El vínculo entre la electricidad y el magnetismo es un gran tema para los proyectos científicos, e incluso si una grúa completamente eléctrica El proyecto es demasiado práctico para usted, puede probar los principios subyacentes con un electroimán más simple. experimentar. Cualquiera que sea el enfoque que desee adoptar para el proyecto, será una clara demostración de que las cargas en movimiento generan campos magnéticos, uno de los principios clave del electromagnetismo.
Principios del electromagnetismo: el efecto motor
El principio que permite el funcionamiento de una grúa electromagnética es que una carga eléctrica en movimiento genera un campo magnético. Puede demostrar esto fácilmente con un imán y un circuito eléctrico simple en este experimento del Exploratorium. Consiga entre dos y cuatro imanes de disco pequeños (aunque otros imanes también funcionarán), 60 centímetros a 1 metro (2 a 3 pies) de cable y una o dos baterías de 1,5 V. El objetivo es conectar el circuito con el cable colgando del costado de una mesa u otra superficie elevada. Coloque la batería (o dos baterías conectadas en serie) a la mesa con cinta adhesiva, cerca del borde, y Pegue con cinta adhesiva los dos extremos del cable a la mesa cerca de la batería (para que los extremos puedan alcanzar la batería libre terminales). El resto del cable debe colgar sobre el borde de la mesa.
Conecte los dos extremos del cable a los terminales de la batería. Una corriente comenzará a fluir por el cable. Ahora conecte sus imanes como un cilindro y acérquelos al cable. El cable se moverá cuando acerque el imán. Esto se debe a que la corriente que fluye a través del cable genera un campo magnético que interactúa con el imán.
Experimento básico de electroimanes: fuerza de los electroimanes
Si quiere más de un experimento pero no quiere hacer una grúa electromagnética completa, un simple demostración, con este experimento de Study.com, puede revelar qué factores afectan la fuerza de un electroimán. Consiga dos (o más) baterías, un poco de cable eléctrico, un clavo (al menos 3 pulgadas de largo es ideal) y varios clips. Puede hacer un electroimán básico enrollando el cable alrededor del clavo como una bobina y luego conectando ambos extremos del cable a los terminales de la batería. Sin embargo, un científico no estaría satisfecho con una demostración tan simple. ¿Qué tan fuerte es el imán? ¿Y qué afectaría la fuerza del imán?
Cree un electroimán básico con un número determinado de vueltas de alambre alrededor del clavo, digamos 15. Utilice una batería para esta primera prueba. Ahora conecte el cable para que funcione el electroimán y vea cuántos clips puede levantar. Anote el número máximo de clips, el número de envoltorios utilizados y el número de pilas utilizadas. Ahora intente la prueba nuevamente pero aumente el número de vueltas, a 30, por ejemplo. ¿Cuántos clips puede levantar ahora la configuración? Anote el resultado. Ahora intente agregar otra batería en serie con la primera, para aumentar el voltaje que alimenta el circuito. ¿Puede levantar más clips de los que podría levantar con una sola batería, para un número determinado de vueltas?
Hacer una grúa electromagnética
Un proyecto de grúa eléctrica es una continuación natural de los proyectos cubiertos hasta ahora. El principio básico de que una carga en movimiento genera un campo magnético explica por qué sucede, y puede usarlo para hacer un electroimán enrollando un cable conductor de corriente alrededor de un núcleo metálico. Además, ha descubierto que un voltaje mayor o más vueltas de alambre aumentan la fuerza del imán.
Utilice estos resultados para crear su propia grúa electromagnética. La construcción real de su grúa puede variar, pero los elementos clave son un sistema de poleas con el electroimán unido al extremo y una base estable para su grúa (consulte Recursos para ver un ejemplo). Puede replicar el experimento de la sección anterior con su grúa o, alternativamente, usar lo que aprendió para hacer una grúa más poderosa.
