I.E. NOE LA RONDAXXIII FERIA ESCOLAR NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGA FENCYT2013

rea: TECNOLOGA E INGENIERA Categora: C

Etapa: I

QUINTO DE SECUNDARIA

ASESOR :

Integrantes:Gabriel Arias PadillaChristian Ayala Mormontoy

Correo electrnico: gabriel_ariasch@hotmail.comDireccin: Calle No Lot 1- La RondaTelfono: 3612667 Celular: 966327485

Resumen

El generador magntico de energa libre que le puede proporcionar electricidad gratuita. Los costos de energa estn aumentando rpidamente en el siglo XXI, y el mundo est en manos de los pases ricos en petrleo. Ser capaz de generar su propia energa le dara una gran seguridad financiera y te hacen menos dependientes de fuentes no fiables frecuencia de renovacin de energa. La produccin de petrleo es muy comercial, y los productores de petrleo tienen una tendencia natural a vender al mejor postor. Este tipo de generador magntico puede producir energa elctrica prcticamente gratis. El generador funciona con principio de fuerzas magnticas que pueden crear muy cerca deunamquinade movimiento, esto se basa en el principio de atraccin y repulsin magntica, donde los polos iguales se repelen. En este proyecto se desarrolla un caso de la relacin entre la ciencia y tecnologa, el electromagnetismo. Ello tambin trabaja con la induccin magntica. La idea de que podemos generar nuestra propiaelectricidadslo mediante la construccin de un dispositivo de bajo costo utilizando imanes es absolutamente increble. Si es posible generarelectricidadsin depender de ninguna fuente de combustible externos que no sean los imanes, entonces no pasar mucho tiempo antes comerciales generadores magnticos se producen. basndonos en el principio de repulsin de los imanes permanentes dicha caracterstica se aprovechar distribuyendo de forma conveniente unos imanes en un rotor y estator, y as producir un movimiento rotacional el cual se aprovechar para producir energa elctrica. El problema es que lo de utilizar el campo magntico para moverse y generar electricidad es muy olvidado o no es muy utilizado e investigado. Hay muchos modelos de fabricacin para el generador magntico, pero con ello es posible tener energa perpetua para toda la vida, gratuita y con bajo consumo.

IntroduccinEl proyecto se trata de generar de energa magntica a energa elctrica. Aprovechan la fuerza de atraccin magntica que ejercen los imanes sobre los materiales ferromagnticos o la fuerza de atraccin entre imanes de polaridad opuesta o la fuerza de la repulsin entre imanes de la misma polaridad. En la maqueta tenemos en el motor el rotor y el estator. El rotor es el que gira y el estator es el que se mantiene estable. En el estator est las 5 bobinas (cada una de 500 vueltas con 1 voltio aprox.) que cada una de ellas est conectada con un foco LED de 1 voltio. Su funcionamiento es el siguiente: los imanes del rotor obtienen la fuerza rotatoria gracias a las pulsaciones magnticas de empuje que reciben de los imanes permanentes situados en el estator, debido a la frecuencia vibratoria a que stos estn sometidos y que sincroniza la velocidad del rotor. Esto ocurre cuando son del mismo polo, o sea se rechazan girando a otro lado. Pero cuando est en un polo opuesto, la electricidad cambia de polaridad y se vuelven a rechazar y as gira con una velocidad permanente. Genera ms energa, es infinita y gratuita. Se aprovechara esa energa para medir el agua, alarma, luz, etc, y as evitar la contaminacin del medio ambiente y dejar de depender de los combustibles fsiles no renovables como el petrleo, gas, etc.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La energa no renovable se va acabando mediante el tiempo por el abuso de combustibles, de recursos no renovables.

Es necesario generar energa sin contaminar el medio ambiente

Tenemos que generar una energa que sea infinita y gratuita.

Hay que remplazar los combustibles a otras formas de generar energa.

Es necesario generar una energa auto sostenible.

Necesitamos fabricar motores ecolgicos.

Tiene que ser una mquina que no sea cara para fabricar.

OBJETIVOS:Producir electricidad constante y perpetua a base de la energa magntica sin contaminar el medio ambiente y con bajo costo.

OBJETIVOS ESPECFICOS Fabricar una fuente de energa alternativa. Investigar el comportamiento de los imanes permanentes. Fabricar la estructura mecnica de la moto generadora. Generar la energa suficiente para alimentar un computador porttil. Reducir el consumo energtico de la red pblica.

Justificacin del trabajo Genera energa infinita.

Es fcil de utilizarlo.

No contamina el medio ambiente.

No depende de un material de energa, solo genera por s solo.

Cualquiera puede fabricar su propio motor.

Funciona sin importar las condiciones climticas y geogrficas.

No tenemos que vaciar un ambiente para instalarlo, es compacto.

No necesita ninguna fuente externa de energa para su funcionamiento pero se podra apoyarse junto con la energa solar y elica.

Su energa no cuesta, as ahorrar mucho dinero.

Con poca energa se podra utilizarla en varios usos.

Es inalmbrico.

Marco tericoMagnetismoDefinicin: Fenmeno fsico que cuyos objetos ejercenfuerzasde atraccin o repulsin sobre otros materiales. El fenmeno del magnetismo es ejercido por un campo magntico,por ejemplo, una corriente elctrica o un dipolo magntico crea un campo magntico, ste al girar imparte una fuerza magntica a otras partculas que estn en el campo. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnticas detectables fcilmente como elnquel,hierro,cobaltoy susaleacionesque comnmente se llamanimanes.

Hay tipos de Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de uncampo magntico. Los imanes tienen dos polos distintos, polo norte y polo sur. Si un imn con el polo norte se junta con el mismo polo, se repelan, pero si son diferentes, se atraen.

Historia: El primer filsofo que estudi el fenmeno del magnetismo fueTales de Mileto, filsofogriegoque vivi entre 625a.C. y 545a.C. El cientfico chino Shen Kua (1031-1095) escribi sobre labrjulade aguja magntica y mejor la precisin en la navegacin empleando el concepto astronmico del norte absoluto.Peter Peregrinus de Maricourt, fue un estudioso francs del siglo XIII que realiz experimentos sobre magnetismo y escribi el primer tratado existente para las propiedades de imanes.

Tipos de imanesEs aquel cuerpocapaz de producir un campo magntico propio, de forma tal que atraiga al hierro, el cobalto y el nquel, se denomina imn.Este material presenta una mayor capacidad de atraccin sobre sus extremos, y pueden clasificarse de acuerdo a su origen o composicin:Segn su origen:IMANES NATURALES: se refiere a minerales naturales, los cuales tienen la propiedad de atraer elementos como el hierro, el nquel, etc.La magnetita es un imn de este tipo, compuesto por xido ferroso frrico, cuya particularidad principal consiste en atraer fragmentos de hierro natural.IMANES ARTIFICIALES: esta denominacin recae sobre aquellos cuerpos magnticos que, tras friccionarlos con magnetita se transforman de manera artificial en imanes.Segn la perduracin de sus propiedades magnticas:IMANES TEMPORALES: los imanes temporales estn conformados por hierro dulce y se caracterizan por poseer una atraccin magntica de corta duracin.IMANES PERMANENTES: con este trmino se alude a aquellos imanes constituidos por acero, los cuales conservan la propiedad magntica por un tiempo perdurable.IMANES CERMICOS O FERRITAS. Esta clase de imanes tiene un aspecto liso y color grisceo. Suelen ser de los ms utilizados debido a su maleabilidad. Aunque, por otro lado, al ser frgiles, corren el riesgo de romperse con facilidad.IMANES DE ALNICO: el nombre deriva de una contraccin de las palabras: aluminio, nquel y cobalto, elementos de los que se compone. Esta clase de imanes presentan un buen comportamiento frente a la presencia de altas temperaturas, sin embargo, no cuentan con considerable fuerza.IMANES DE TIERRAS RARAS: esta clase de imanes se subdividen en dos categoras de acuerdo al material qumico del que se compone: Neodimio: estn formados por hierro, neodimio y boro. Presentan una oxidacin fcil, y se utilizan en aquellos casos donde las temperaturas no alcanzan los 80 C. Samario cobalto: no suelen oxidarse de manera fcil, aunque el precio al que cotizan es muy elevado.IMANES FLEXIBLES: como su nombre lo indica, estos imanes poseen una gran flexibilidad. Estn compuestos por partculas magnticas como el estroncio y el hierro. Las desventajas de los imanes flexibles son la baja resistencia a la oxidacin y su escasa potencia magntica.

LA INDUCCIN MAGNTICA

Cuando movemos un imn permanente por el interior de una bobina solenoide formada por un enrollado de alambre de cobre con ncleo de aire, el campo magntico del imn provoca en las espiras del alambre la aparicin de una fuerza electromotriz(FEM)o flujo de corriente de electrones. Este fenmeno se conoce como induccin magntica. La existencia de ese flujo de electrones o corriente elctrica circulando por las espiras del alambre se puede comprobar instalando un galvanmetro(G)en el circuito de la bobina solenoide, tal como se muestra a continuacin.

Cuando movemos un imn permanente por el interior de las espiras de alambre de cobre de una bobina.solenoide, se induce una fuerza electromotriz(FEM)o flujo de corriente elctrica producida por el campo.magntico que movemos manualmente. Por medio de un instrumento denominado galvanmetro(G).conectado al circuito de la bobina solenoide, se puede comprobar la existencia de esa fuerza.electromotriz o corriente elctrica circulando por las espiras del alambre de cobre.El galvanmetro.constituye un instrumento destinado a medir corrientes elctricas de muy poca tensin e intensidad.

En la ilustracin de la izquierda se puede apreciar que al introducir un imn permanente por el interior de la bobina solenoide(A), con el polo norte(N)hacia abajo, la aguja del galvanmetro(G)se desva haca la derecha. Pero si invertimos la polaridad del imn e introducimos su polo sur dentro de las espiras de la bobina, tal como se puede observar en la parte derecha de la misma ilustracin, veremos que la aguja se desva hacia el lado contrario, debido a que el sentido del movimiento del flujo de electrones por el alambre de cobre cambia al invertirse la polaridad del imn.

Si dejamos de mover el imn no se producir induccin magntica alguna y la aguja del galvanmetro se detiene en0, indicando que tampoco hay flujo de corriente. Eso demuestra que para que exista induccin magntica y se genere una fuerza electromotriz(FEM)o corriente elctrica en el enrollado de una bobina, no slo se precisa la existencia de un campo magntico, sino que ste se encuentre en movimiento, para lo cual ser necesario que el imn se desplace continuamente por el interior del enrollado de la bobinaSi a continuacin sustituimos el galvanmetro en el circuito de la bobina(A)e instalamos en su lugar otra bobina solenoide(B)y movemos de nuevo el imn por el interior de(A), se crear un campo electromagntico en(B), provocado por la corriente elctrica que fluye ahora por las espiras de esa segunda bobina.

La generacin de la corriente elctrica o fuerza electromotriz que se produce.por induccin magntica cuando movemos un imn por el interior de la.bobina solenoide(A), provoca la circulacin de corriente elctrica por la.bobina(B)y la aparicin a su alrededor de un campo electromagntico.durante todo el tiempo que mantengamos moviendo el imn por el interior de.la bobina(A).

Campo magnticoUna barra imantada o un cable que transporta corriente pueden influir en otros materiales magnticos sin tocarlos fsicamente porque los objetos magnticos producen un "campo magntico". Los campos magnticos suelen representarse mediante "lneas de campo magntico" o "lneas de fuerza". En cualquier punto, la direccin del campo magntico es igual a la direccin de las lneas de fuerza, y la intensidad del campo es inversamente proporcional al espacio entre las lneas. En el caso de una barra imantada, las lneas de fuerza salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas lneas pueden considerarse como bucles cerrados, con un polo del bucle dentro del imn y otra fuera. En los extremos del imn, donde las lneas de fuerza estn ms prximas, el campo magntico es ms intenso; en los lados del mn, donde las lneas de fuerza estn ms separadas, el campo magntico es ms dbil. Segn su forma y su fuerza magntica, los distintos tipos de imn producen diferentes esquemas de lneas de fuerza. La estructura de las lneas de fuerza creadas por un imn o por cualquier objeto que genere un campo magntico puede visualizarse utilizando una brjula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las lneas de campo magntico. Por tanto, una brjula, que es un pequeo imn que puede rotar libremente, se orientar en la direccin de las lneas. Marcando la direccin que seala la brjula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente del campo magntico, puede deducirse el esquema de lneas de fuerza. Igualmente, si se agitan limaduras de hierro sobre una hoja de papel o un plstico por encima de un objeto que crea un campo magntico, las limaduras se orientan siguiendo las lneas de fuerza y permiten as visualizar su estructura.Las lneas del campo magntico describen de forma similar la estructura del campo magntico en tres dimensiones. Se definen: Si en cualquier punto de dicha lnea colocamos una aguja de comps ideal, libre para girar en cualquier direccin, la aguja siempre apuntar a lo largo de la lnea de campo.Los campos magnticos influyen sobre los materiales magnticos y sobre las partculas cargadas en movimiento. En trminos generales, cuando una partcula cargada se desplaza a travs de un campo magntico, experimenta una fuerza que forma ngulos 'rectos con la velocidad de la partcula y con la direccin del campo. Como la fuerza siempre es perpendicular a la velocidad, las partculas se mueven en trayectorias curvas.Los campos magnticos se emplean para controlar las trayectorias de partculas cargadas en dispositivos como los aceleradores de partculas o los espectrgrafos de masas.La unidad SI del campo magntico es el tesla (T). Otra unidad que se usa mucho todava es el gauss (G). Esta ltima unidad tiene la ventaja de que un gauss es aproximadamente la intensidad del campo magntico en la superficie terrestre. El tesla es una unidad mucho mayor: 1 T = 10,000 G, 104 GEl campo producido entre las caras de los polos de los grandes electroimanes de laboratorio tpicamente est entre 1 y 3. El campo cerca de las caras polares de un buen imn permanente es de unos 0.4 T.Las lneas de campo convergen donde la fuerza magntica es mayor y se separan donde es ms dbil. Por ejemplo, en una barra imantada compacta o "dipolo", las lneas de campo se separan a partir de un polo y convergen en el otro y la fuerza magntica es mayor cerca de los polos donde se renen. El comportamiento de las lneas en el campo magntico terrestre es muy similar.

En la descripcin del campo magntico son muy tiles las lneas del campo magntico, o lneas de flujo, como se les conoce. Como sucedi en el campo E, el campo B tiene una intensidad proporcional a la densidad de esas lneas de flujo, y a menudo se usa el concepto de densidad de flujo magntico para B. Si en alguna rejn la densidad del flujo B es uniforme, el flujo total que pasa a travs de un rea determinada es:

siendo la componente de B perpendicular al rea A, y Wb la abreviatura de weber, la unidad SI del flujo magntico. El concepto de flujo es muy til, especialmente para tratar la induccin electromagntica.El campo magntico de un imn de herradura se pone de manifiesto por la distribucin de las limaduras de hierro, que indican la intensidad y direccin del campo en cada punto. Las limaduras se alinean con las `lneas de campo', que muestran la direccin del campo en cada punto. Cuanto ms juntas estn las lneas, ms intenso es el campo. Las lneas de campo fueron introducidas por Michael Faraday, que las denomin "lneas de fuerza". Durante muchos aos fueron vistas meramente como una forma de visualizar los campos magnticos y los ingenieros elctricos preferan otra formas, ms tiles matematicamente. Sin embargo no era as en el espacio, donde las lneas eran fundamentales para la forma en que se movan los electrones e iones.

Estas partculas cargadas elctricamente tienden a permanecer unidas a las lneas de campo donde se asientan, girando en espiral a su alrededor mientras se deslizan por ellas, como las cuentas de un collar.

Fuerza magntica sobre una corriente rectilnea

Una corriente elctrica consiste en un movimiento definido de cargas elctricas en un conductor. Un campo magntico ejerce una fuerza magntica sobre una carga aislada en movimiento. Por consiguiente, es de esperarse que un campo magntico ejerza una fuerza magntica sobre un conductor rectilneo por el cual circula una corriente elctrica. Para comprobarlo basta colocar un conductor rectilneo PQ de longitudl perpendicularmente a un campo magntico uniforme de induccin magntica. Si por el conductor se hace pasar una corriente elctrica de intensidadIen el sentido indicado, el campo magntico acta sobre el conductor con una fuerza, por lo que el conductor se mueve o tiende a moverse en el sentido de dicha fuerza. Como los sentidos del campo magntico y de la corriente son generalmente conocidos, el sentido de la fuerza puede determinarse aplicando laregla de la palma de la mano derechase coloca la mano derecha extendida con el pulgar perpendicular a los restantes dedos. Si en estas condiciones el pulgar seala el sentido de la corrientel, y los restantes dedos sealan el sentido de la induccin magntica, la fuerzaque el campo magntico ejerce sobre la corriente es perpendicular a la palma de la mano y se aleja de ella.A fin de estudiar la fuerza ejercida por un campo magntico de induccin, considere un tramo recto de un conductor, de longitudl, que transporta una corriente de intensidadl, siendoqla carga total que se est desplazando por el conductor ytel tiempo que esta carga tarda en recorrer la longitud considerada

HIPOTESISLa utilizacin de imanes para un generador de energa reduce enormemente el gasto en energa elctrica y tiene un funcionamiento eficiente

EJECUCION DEL PROYECTO

Materiales: 200 grs. De alambre de cobre esmaltado numero 28 (puede extraerse de un transformador viejo)

2 Maderas en forma circular, uno para el estator y el otro para el rotor (reciclado).

8 imanes de parlantes desechados

Terokal.

Tornillos esprragos

Focos de luces de navidad o LEDs.

Elaboracin:

Se corta la madera en forma redonda, se le hace hueco en el medio y la dividimos en 2 maderas redondas, una para el rotor, otra para el estator.

En los alambres de cobre, creamos 5 bobinas girando 500 vueltas cada una, despus pelamos al final de la bobina y pegamos en el estator.

Pegamos 4 imanes en el rotor y lo metemos boca abajo en el estator, tiene que dejar espacio.

En el espacio entre el rotor y el estator, ponemos los otros 4 imanes, debe ser del mismo polo.

El rotor y el estator se pone en el tornillo esprrago. El estator debe estar debajo del rotor.

Fotos Conclusiones:

Al construir el estator y el rotor, hecho de madera, necesitaba ms estabilidad, ya que medirlas para ponerla en el tornillo esprrago no era exacta, y se tambaleaba. Los imanes que tenamos eran reciclados, pero su intensidad de magnetismo eran bajas, adems de tener varios polos en sus lados. Se podra comprar imanes de neodimio, que eran ms prcticos y duraderos, pero muy costosos. Los imanes de ferrita (reciclados) hicimos varios intentos de diseo y funcionamiento, pero como cada fuerza magntica variaba en cada imn y como requera un movimiento, fue un fracaso, o mejor dicho, varios fracasos. La idea era que la mquina se autogenere energa elctrica a travs de su movimiento perpetuo, pero an estamos trabajando en eso. Es probable que los imanes se desmagneticen su campo magntico, pero eso pasar siglos, aunque no sabemos si est muy desgastado su campo magntico.

Sntesis:El motor magntico genera energa permanente y gratuita. Su fabricacin no cuesta tanto y es fcil de utilizarlo. Su energa se utilizara para luz, alarma, entre otros. El rotor es el que gira y el estator es estable. Con las bobinas, el movimiento genera electricidadComo no necesita un combustible para funcionar, es auto- sostenible, y lo mejor, no contamina el medio ambiente. Es fcil de instalar y de utilizar. Funciona sin Es una mquina ecolgica, por lo cual no pondr en riesgo a su familia, ya que no emana gases txicos. Despus de todo lo dicho hasta ahora, podemos mencionar que este generador de motor magntico es la opcin ms confiable para alimentar de energa a todo su hogar, ya sea a pequea o gran escala. Puede estar seguro de que mediante la construccin de este motor generador magntico dar un paso hacia una vida mejor y ms saludable para usted y para su familia, y tambin estar efectuando una importante contribucin a un planeta ms verde al difundir la voz que manifieste los beneficios que aporta a su vida.

Bibliografas:http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/electromagnetismo-definicion-significado/gmx-niv15-con193965.htm#QzA1uVZ27QJXpWEe

http://www.intentshare.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismohttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnetismo http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/index9.htmhttp://www.youtube.com/watch?v=UgZaukloAAY http://www.youtube.com/watch?v=Uv52aBySaPEhttp://www.monografias.com/trabajos82/el-electromagnetismo/el-electromagnetismo2.shtml#ixzz2bsJC2Sr3http://liberacionahora.wordpress.com/energia-libre-nikola-tesla/

Agradecimientos:

A los profesores Luciano Sarcco y a Job El Arias por el apoyo en el material e informe. Mil gracias al Colegio No por recibirnos con las puertas abiertas para trabajar nuestro proyecto.