Timbre casero, usando electricidad y magnetismo.

Objetivo:

Entender el funcionamiento mecánico de un timbre y poder explicar la generación de un campo magnético por parte de una corriente eléctrica.

Materiales:

* Envase metálico (lata de duraznos envasados, leche en polvo, etc)* 1 Tornillo grande para chapa (como se ve en el video)* Cinta aislante adhesiva.* Cutter o Tijeras* 1 clavo* Trozo de madera pequeño* Martillo* Destornillador* 4 o 5 metros de alambre de cobre esmaltada* 10 centímetro de alambre (de hierro o acero, no de cobre)* 3 tornillos para chapa pequeños* Trozo de chapa metálica de 15 cm de longitud, por 1 centímetro de ancho. lo puedes sacar de otro envase metálico* Dos trozos de conductor eléctrico de 30 centímetros cada uno* Dos batería AA

Procedimiento:

No explicaré como fabricarlo, pues dudo que con palabras se entienda.

Mejor aún, en el siguiente video se muestra paso a paso como hacer

un timbre casero. Pero si haré algunas aclaraciones.

El tornillo sobre el cual se enrolla el alambre de cobre, debe aislarse

primero, cubriéndolo con cinta adhesiva. Tanto el trozo de alambre que

utilizamos para hacer el contacto, como el pedazo de chapa que golpea

con el tarro, deben estar libre de pintura o cualquier otra cosa que

pueda aislar la electricidad.

Recuerda que debes quitar el esmalte de los extremos del alambre de

cobre, ya que el mismo es un aislante eléctrico.

Necesitarás hacer varias pruebas en cuanto a la posición del contacto

hecho con alambre, la longitud y forma del trozo de chapa, hasta que tu

timbre casero funcione correctamente.

¿Cómo Funciona?

Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, genera un

campo magnético, fenómeno que llamamos electromagnetismo.

Generalmente las corrientes que circulan por los conductores son

pequeñas, lo que hace que el campo magnético generado sea muy débil.

Pero cuando arrollamos muchas vueltas de conductor (alambre de

cobre en nuestro caso) estamos “concentrando y sumando” todos esos

campos magnéticos débiles, logrando así uno mas fuerte.

El núcleo de nuestro electroimán (así se llama al dispositivo que

fabricamos) es de acero. Este material, tiene la propiedad de ser

permeable a los campos magnéticos. Eso da como resultado, que todo

el campo magnético generado por nuestra bobina se “concentre” a

través de él. Si no tendríamos el núcleo de material ferromagnético (así

se llama) el campo magnético resultante parecería mas débil, aunque

en realidad lo que sucede es que esta mas disperso.

Como ya sabemos, para que la corriente eléctrica circule, el circuito

debe estar cerrado. En nuestro timbre casero, los electrones salen del

polo negativo de la batería. Se dirigen mediante el conductor hacia el

trozo de chapa, el cual a su vez esta tocándose con el contacto superior

de alambre. Éste contacto de alambre esta directamente conectado a

uno de los extremos del electroimán.

Al salir de la bobina, los electrones se dirigen al polo positivo de la

batería.

Pero mientras circulan por la bobina, están generando un campo

magnético, el cual atrae la chapa, que al bajar, deja de tocarse con el

contacto de alambre. Como consecuencia, el circuito se abre, la

corriente deja de circular, y el electroimán deja de atraer la chapa. Ésto

hace que la chapa vuelva a subir a su posición inicial, y todo comience

de nuevo.

Volviendo a la generación del campo magnético por parte de una

corriente eléctrica, en la siguiente imagen vemos como es la forma del

mismo:

Las líneas rojas representan al campo magnético. Si prestas atención,

verás que la corriente circula desde el polo positivo al negativo, lo cual

es opuesto a lo que dijimos antes. Esto suele hacerse por meras razones

educativas, aunque realmente no es cierto.

Y, como mencionamos, al arrollar todo el alambre para formar la

bobina, el campo magnético resultante de nuestro electroimán es:

lo que se ve arriba es un corte transversal de la bobina. los círculos

representan a los alambres cortados. Como se aprecia, el campo

magnético se concentra a través del núcleo. De ese modo, podemos

crear una fuerza suficiente para atraer la chapa.