Mural de resume do traballo sobre a comba eléctrica

1. IES de Ribadeo
A comba eléctrica
Uxío Graña, Martín López e Andrés Álvarez
curso de comezo: 3ºESO / curso actual: 4º ESO
A nosa idea
A idea primeira foi copiar unha experiencia
vista en internet (www.madrimasd.org). Despois
estudamos variacións.
Hipótese
O campo magnético terrestre pode usarse
para producir corrente eléctrica e a traverso del,
para diversas outras aplicacións.
Introdución
A montaxe pode producir electricidade a
modo de central elétrica facendo xirar un cable
condutor e aproveitando o campo magnético
terrestre.
Obxectivos
Producir electricidade. Coñecer as causas.
Coñecer as variables implicadas nese proceso.
Procurar aplicacións.
Variables
Situación de xiro: dependendo da direción en
que xiramos o cable producimos máis ou menos
electricidade (temos maior ou menor rendemento).
Isto débese a que as liñas do campo magnético terrestre debúxanse
de norte a sur e de forma curva. Entón, se xiramos o cable en
direción norte-sur, a variación de fluxo que sofre é menor, e a
electricidade producida tamén. En cambio se o xiramos en direción
este-oeste, prodúcese unha maoir variación no fluxo cortado, e máis
electricidade.
Amplitude de xiro: se o espazo que abrangue
o cable é maior, máis campo magnético cortará e
máis electricidade producirá. Entón ao xirar o cable cunha
gran amplitude producimos máis voltaxe que xirándoo con pouca
amplitude.
A nosa aportación
Estudo da corrente
producida en función de
variables.
Funcionamento
O xirar o cable de cobre
cortamos un número de liñas do
campo magnético terrestre que
varía, o que produce unha forza
electromotriz, seguindo a lei de
Faraday ( E=
−d ϕ
dt
)
Atrancos
O non ter coñecemento sobre a necesidade
de quitarlle o revestimento ao cable case nos fai
abandonar a experiencia
Resultados
Podemos producir electricidade e sabemos o
por que.
Vemos que a cantidade de electricidade
depende da orientación e da amplitude do xiro.
Cos datos obtidos calculamos a intensidade
do campo magnético terrestre.
Podemos usala como compás.
Materiais
Cable de cobre (15m)
Polímetro
Compás (Todos eles obtidos en préstamo da
aula de tecnoloxía)
… Máis ordenador e programas.
Comprobación
Para comprobar que os datos obtidos eran
fiables, calculamos a intensidade do campo
magnético terrestre. Miramos en
http://www.wolframalpha.com/input/?
i=magnetic+field+Ribadeo o campo magnético
que hai na nosa vila, e despois de aplicar relación
matemática Emax=B(πab)ω , obtivemos un
resultado coincidente co experimental (serro, entre
unha e dúas centésimas con respecto aos datos
obtidos).
Comentarios cara ó futuro
Aprendimos que a produción de electricidade
e o funcionamento dun xerador son moi sinxelos.
Investigamos variacións para aumentar a
electricidade producida, e descubrimos que
podiamos sacar proveito de dúas delas.
Á xente que xa o viu pareceulle complicado,
pero ao mesmo interesante, polo que quedaron
sorprendidos. En concreto ás persoas que
entendían sobre este tema gustoulles moito a táboa
de cantidades que fixemos.
Aconsellaríamos explicar claramente, moi
despacio e con ilustracións para que a xente o
comprenda.
Hai que ter en conta que antes de tomar as
medidas hai que pelar os extremos do cable e
quitarlle o revestimento para que as medidas
resulten correctas.
Notas: 1.O xerador que fixemos é moi semellante aos que hai nas centrais eléctricas. Nelas, hai unha turbina que transforma a forza do
vento, da auga, ou do vapor de auga nun movemento circular. Este aplícaselle a unha bobina de cobre que está situada dentro dun potente
imán.
2.A cantidade de electricidade producida ten que medirse en mV, xa que a diferenza de potencial é moi pequena .
3.Pensamos en variar a velocidade de rotación, pero é sobre a variable que podemos ter menos control.
4.Os resultados fluctúan moito. Preséntase gráfica adxunta para un conxunto de medidas semellantes en amplitude e velocidade de xiro e diferentes
orientacións. Outro exemplo: 2,7mV máximo medido, con 6,136 m2
de sección do xiro e 1,5 voltas/s estimadas, o que, calculando, levan a 4,59 ·10-5
T, parello
á medida que acadamos en internet (45,8 mT).