Este documento describe la construcción de un carro impulsado por levitación magnética. Explica los materiales necesarios como imanes, electroimanes y rieles. Detalla los pasos para construir el carro, los rieles y los electroimanes. Luego explica el montaje de las partes y cómo funciona el carro levitando entre los rieles cuando se activan los electroimanes. El propósito es evidenciar el fenómeno de la levitación magnética a escala reducida.

1. CARRO IMPULSADO POR LEVITACI´ON
MAGN´ETICA.
Universidad Distrital Francisco Jos´e de Caldas
PR´ACTICA INTEGRAL*
Wilmar Francisco Ramos**
Marzo, 2009
´Indice
1. Introducci´on. 2
2. Objetivos. 2
3. Marco Te´orico. 2
4. Materiales. 3
5. Contrucci´on. 4
5.1. Carro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5.2. Rieles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
5.3. Electroimanes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
6. Montaje. 9
7. Funcionamiento. 11
8. Evaluaci´on 12
9. Referencias. 12
*
Asignatura del P.C. Licenciatura en F´ısica.
**
Estudiante de Licenciatura en F´ısica. E-mail: wframosc@correo.udistrital.edu.co
1

2. 1 Introducci´on.
Una aplicaci´on de la teor´ıa electromagn´etica se ha dado en el movimiento mec´anico de
veh´ıculos terrestres o el llamado MAGLEV1
. Este tipo de aplicaciones ha revolucionado la
forma en que vivimos y el pensamiento del hombre, pensar en viajar por tierra a velocidades
alredodor de los 510 km/h, despreciando el rozamiento y evitando el uso de combustible
t´oxico, fue impensable hasta para los mismos creadores de la teor´ıa, ahora es una realidad
factible.
La siguiente es una gu´ıa de construcci´on y montaje de un carro cuyo movimiento se debe
a la fuerza de repulsi´on magnetica (Levitaci´on Magnetica), no se expondr´a la explicaci´on
del fen´omeno ni el funcionamiento del veh´ıculo2
, nos limitaremos a la parte t´ecnica y de
precisi´on en la construcci´on, la cual ya se ha realizado con anterioridad por parte del autor3
,
con la intensi´on de evidenciar el fen´omeno y el funcionamiento a escala reducida.
Carro impulsado por levitaci´on magn´etica.
2 Objetivos.
1. Generar interes en las aplicaciones de las teor´ıas f´ısicas, particularmente en la teor´ıa
electromagn´etica, motivando la construcci´on del proyecto y busqueda de informaci´on
por parte del interesado(a).
2. Elaborar la maqueta del proyecto siguiendo pasos y pautas establecidas, estando en
la capacidad de innovar de acuerdo al interes o a las necesidades presentes.
3 Marco Te´orico.
Las siguientes son las palabras claves a investigar como parte m´ınima de la informaci´on
necesaria para el montaje, defina las diferencias entre cada una:
1. Iman.
2. Electroiman.
3. Fuente de voltaje.
4. Regulador de corriente.
1
Magnetic Levitation por sus siglas en ingles.
2
El cual se har´a en una sesi´on de clase ´o por parte del interesado(a)
3
Ver video de presentaci´on en http://www.phisicoizz.es.vg/practica.html
2

3. 5. Corriente Alterna (AC).
6. Corriente Directa (DC).
7. Polaridad El´ectrica.
8. Polaridad Magn´etica.
9. Materiales Aislantes Magn´eticos.
4 Materiales.
Materiales B´asicos.
1. Imanes4
. Cantidad:62. Dimensiones:14mm*24mm*4mm.
2. Pegante Industrial:”SinteSolda”5
. Contenido:14g.
3. Bistur´ı.
4. Cart´on prensado. Gruesor:2.5mm. Cantidad aprox.:50cm*50cm.
5. Regla, Escuadra o cinta m´etrica.
6. Pegante Escolar.
7. Papel Contact. Cantidad aprox.:50cm*50cm.
8. Cinta de Enmascarar.
9. Cinta Transparente.
10. Cart´on Paja. Cantidad aprox.:50cm*25cm.
11. Vinilo o T´empera. Color: Deseado.
4
Lugar opcional de compra:”FERROIMANES”, Cll 13 No. 21- 96 local 8, Tel:2776046
5
Adhesivo ep´oxico de dos componentes:Resina y Endurecedor.
3

4. 12. Alambre Dulce de Cobre. Cantidad aprox.:4m.
13. Tornillo met´alico. Cantidad:2. Dimensiones aprox.:1/2 pulgada. Longitud aprox:10cm.
14. Cinta Aistante: Color Negro y Rojo.
15. Regulador de voltaje variable. Cantidad:2. Rango aprox.:0V-10V. Corriente:DC.
16. Conectores del Regulador de voltaje. Cantidad:4. Tipo:Banana-Caiman.
5 Contrucci´on.
5.1 Carro.
Fig. 1.Dimensiones b´asicas del carro.
1. Corte el cart`on paja teniendo en cuenta las dimensiones del carro (Figura 1).
2. Una los plieges con el pegante escolar y despues de seco aplique la capa de pintura
con el vinilo.
3. Aplique vinilo solamente a las superficies de los imanes con IGUAL polaridad6
.
6
Es decir, todos los 62 imanes se repelen en las caras que estan pintadas
4

5. Ima 1.Carro terminado.(1)Cascar´on del carro. (2)Imanes.
4. Use el pegante industrial para pegar los 8 imanes a las caras del carro7
. Aplique el
pegante unicamente en las caras de los imanes que NO estan pintadas (Imagen 1).
5.2 Rieles.
1. Corte el cart´on prensado para tres rieles. El Cental de dimensiones: 20cm*50cm. Los
dos laterales de dimensiones: 3cm*50cm.
Ima 2. Riel Cental.(1)Cart´on prensado. (2)Papel Contact.
2. Aplique el papel contact a cada uno de los rieles con las mismas dimensiones (Imagen
2).
7
2 imanes en la cara lateral derecha, lateral izquierda e inferior; 1 iman en la cara frontal y posteror.
5

6. Ima 3. Carro y rieles. (1)Cavidad interna del carro para ajustar el peso del mismo.
(2)Riel central. (3)Riel lateral izq. (4)Riel lateral der.
3. Use el pegante industrial para pegar 17 imanes siguiendo una l´ınea recta en la mitad
del riel central y 17 imanes en cada uno de los dos rieles laterales, al´ıneados hacia la
parte superior de cada riel8
(Imagen 4).
Ima 4. Rieles Central y Lateral.(1)Riel central. (2)Imanes. (3)Riel lateral.
(4)Pegante Industrial.
4. Realice demarcaciones en cada riel convenientes para ud., con la cinta de enmascarar.
5. Corte seis hileras de cart´on prensado9
de dimensiones:0.5cm*50cm, las cuales actuar´an
como aislantes magn´eticos para cada riel.
6. Use el pegante industrial para fijar los aislantes magn´eticos en los costados de cada
gu´ıa de imanes en los tres rieles, de tal forma, que las caras laterales de los imanes
no presenten atracci´on ni repulsi´on magn´etica con ning´un otro iman (Imagen 5).
8
Aplique el pegante unicamente en las caras de los imanes que NO estan pintadas.
9
o alg´un otro material aislante magn´etico.
6

7. Ima 5. Rieles terminados.(1)Riel lateral izq. (2)Riel central. (3)Riel lateral der.
(4)Soportes de los rieles laterales. (5)Aislantes magn´eticos.
7. Construya los soportes de los rieles laterales, de tal forma que, cada riel se mantenga
vertical.
Ima 6. Carro y Rieles. (1)Riel lateral izq. (2)Riel central. (3)Riel lateral der.
(4)Gu´ıas de imanes. (5)Carro terminado.
5.3 Electroimanes.
1. El n´ucleo met´alico del electroiman ser´a el tornillo10
, sobre el cual se realizar´a un
doble embobinado con el alambre de cobre, que garantice una mayor potencia del
electroiman.
10
o puntilla gruesa.
7

8. Ima 7. Embobinado. (1)Alambre de cobre. (2)N´ucleo del electroiman. (3)Polo
positivo. (4)Polo negativo.
2. Enrrolle el alambre de cobre a lo largo del tornillo, de tal forma que no exista sep-
araci´on entre espira y espira (Imagen 7), y ajuste las espiras al tornillo con la cinta
transparente. No olvide contar el n´umero de espiras enrrolladas para asignar datos a
la Tabla 1.
Tabla 1. N´umero de espiras por electroiman.
3. Realize el paso anterior sin el uso de la cinta transparente,ahora sobre el embobinado
del mismo tornillo, teniendo en cuenta dejar en los extremos del embobinado, cables
sueltos para realizar las conecciones posteriores.
4. Demarque cada cable suelto del embobinado, uno con la cinta aislante roja y el otro
con la cinta aislante negra11
.
5. Realice los pasos anteriores para el otro tornillo, dando como resultado dos bobinas
(Imagen 8).
11
Los cuales ser´an nuestro polo positivo y negativo, respectivamente.
8

9. Ima 8. Electroimanes. (1)Embobinado. (2)N´ucleo electroiman. (3)Polo negativo.
(4)Polo positivo.
6 Montaje.
Ya hemos construido las partes de la maqueta, como lo son el carro, las gu´ıas o rieles
por donde transitar´a y los electroimanes como impulsores magn´eticos (Imagen 9).
Ima 9. Partes terminadas de la maqueta. (1)Riel lateral izq. (2)Riel central. (3)Riel lateral
der. (4)Electroimanes. (5)Carro. (6)Soportes de los rieles.
9

10. Ima 10. Partes de la maqueta. (1)(2)(3)Rieles. (4)Electroimanes. (5)Carro. (6)Soportes de
los rieles. (7)Aislantes magn´eticos.
Ahora ajustaremos las partes como lo muestran las Imagenes 11 y 12.
Ima 11. Montaje del proyecto. (1)Riel. (2)Carro. (3)Electroimanes. (4)Regulador de
voltaje. (5)Conectores: Regulador-Electroimanes. (6)Conector: Regulador-Fuente
el´ectrica. (7)Fuente el´ectrica. (8)Base de la maqueta. (9)Decoraci´on de la maqueta.
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11. Ima 12. Vista Lateral. (1)Lugar entre los rieles donde se moviliza el carro. (2)Electroiman.
(3)Conectores. (4)Regulador de voltaje. (5)Soporte de la maqueta. (6)Decoraci´on de la
maqueta.
7 Funcionamiento.
Como hemos descrito al comienzo, la idea de este proyecto es evidenciar el fen´omeno y
el funcionamiento, lo cual lo demuestra la Imagen 13, donde se observa el carro levitando
entre los rieles a una altura aprox. de 5mm. Cuando activamos los electroimanes en los
estremos de los rieles, se produce un movimeinto oscilatorio del carro alrededor de la guia
de imanes.
Ima 13. Funcionamiento. (1)Carro. (2)Riel central. (3)Riel lateral der. (4)Electroiman.
(5)Conectores. (6)Soporte de la maqueta. (7)Decoraci´on de la maqueta. (8)Distancia de
levitaci´on.
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12. 8 Evaluaci´on
El proyecto manejar´a el 60 % de la totalidad del porcentaje de los laboratorios, del
cual, se evaluar´a el 30 % en la construcci´on y montaje del mismo. El 30 % restante se
evaluar´a sobre la explicaci´on f´ısica del fen´omeno y/o relaciones obtenidas en la aplicaci´on.
9 Referencias.
1. RAMOS W.F., Pr´actica Integral 2009-1., http://www.physicoizz.es.vg
2. SERWAY, Raymond A., F´ısica, McGraw Hill., Cuarta Edici´on., Tomo I y II., 1998.
3. HALLYDAY-RESNIK., F´ısica., Parte II., CECSA.
4. HEWITT, P., F´ısica Conceptual., McGraw Hill., 1995.
5. PURCELL. M. Edward., Electricidad y Magnetismo., Vol.2., Berkeley Physics Course.,
Editorial Revert´e., 1980.
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