El motor d’en Beakman

Beakman, el científic despistat

Beakman, el científic despistat

Segur que recordeu la imatge de Beakman, un científic despistat que va protagonitzar -juntament amb una rata gegant- una de les primeres sèries televisives de divulgació científica.

Una de les propostes més conegudes i que porta el seu nom és el motor de Beakman, un motor elèctric senzill fet amb materials quotidians.

Cal només una pila plana de 4,5 V, un parell de clips de papers, gomes elàstiques, imants (millor de neodimi que podem extreure desmuntant un disc dur que no funcioni) i fil de coure vernissat (del que s’utilitza per fer bobines o transformadors).

Comenceu fent un conjunt d’unes 10 espires, en acabar els dos extrems han de sortir seguint un diàmetre però en sentits oposats. Amb l’espira situada sobre una superfície plana i amb paper de vidre molt fi elimineu la resina però només per una cara del fil.

Funcionament del motor de Beakman

Funcionament del motor de Beakman

Doneu forma als clips de manera que facin contacte (aguantats amb la goma elàstica) amb els pols de la pila i que alhora serveixin de suport a la bobina. Situeu també l’imant sobre la pila en la part central entre els dos pols.

Està tot llest perquè dipositeu la bobina sobre els suports i, donant una empenta inicial, podreu comprovar el funcionament del motor.

El funcionament és molt senzill: el camp magnètic (B) fa un parell de forces (F) sobre l’espira, degut al corrent (I) que hi circula, que li produeix una rotació. Però aquest efecte només té lloc durant mig període perquè només hem eliminat la resina aïllant d’una cara del fil que manté contacte amb els clips. Mentre no circula corrent elèctric la bobina continua girant per inèrcia fins que torna a fer contacte elèctric i per tant torna a actuar la força (F). Observeu les imatges.

Us desitjo que gaudiu amb la satisfacció d’aconseguir fer girar aquest curiòs i senzill motor!

Un motor de tot cor

De nou un motor senzill: només necessitem una pila AA, uns imants de neodimi i un fil de coure.

unmotordetotcor

Esquema del camp magnètic (B), el corrent elèctric (I) i la força (F) que fa rotar el cor

Donem al fil de coure la forma de cor i l’acabem per la part inferior de manera que abraci lleugerament els imants de neodimi però sense que faci gaire força (per minimitzar la fricció). Amb un clau i un martell, cal fer una petita depressió al pol positiu de la pila per tal que, en rodar, el cor no surti del punt de rotació.

Només cal situar el cor de fil de coure al seu lloc procurant que per la part inferior faci contacte amb els imants i…

En la imatge lateral podem observar el camp magnètic (B, color blau), el corrent elèctric (I, color vermell) i la força magnètica (F, color vermell, segons la llei de Lorenz) que produeix la rotació del fil de coure. Cal tenir present que la força a cada costat es produirà en sentit contrari per tant hi haurà un parell de forces que seran les responsables de la rotació.

Nota: l’esquema és una simplificació de la realitat, en cada punt del fil de coure el camp magnètic tindrà direccions i magnituds diferents però l’efecte general continuarà essent el de la figura. També està clar que la direcció de rotació dependrà del sentit (amunt o avall) del camp magnètic originat pels imants.