2º ESO C Tecnología
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ÍNDICE Listado de materiales - Pág. 3 Herramientas utilizadas – Pág. 4 y 5 Explicación de las fases del montaje. – Pág. 6 ¿Por qué emite más luz el LED que la bombilla? – Pág. 7 ¿Que es electromagnetismo? ¿En qué pieza del proyecto aparecen fenómenos electromagnéticos? – Pág. 7 Bibliografía. – Pág. 8
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Materiales Material
Dimensiones
Uso
1 Lámina de material
250 x 250 x 0.5 mm
Palas del aerogenerador
1 Listón de madera
310 x 20 x 20 mm
Soporte vertical aerogenerador
1 Contrachapado de pino
150 x 100 x 15 mm
Base de la estructura
2 Poleas de madera de haya
Ø 60 x 15 mm
Sistema multiplicador
2 Poleas de madera de haya
Ø 15 x 7.5
Sistema multiplicador
1 Reductor de paso de plástico
Ø 4 mm – 2 mm
Adaptador del eje del motor a la polea
1 motor solar Mabuchi
0.7/2 V, 2200 rpm, 0.018 A
Generador de c.c. (dinamo)
1 abrazadera ajustable
Ø 23 – 28 mm
Soporte del motor
1 Base
E 10
Soporte y conexión de la bombilla
1 Bombilla
3.5V/ 0.07 A
Comprobación de generación
1 Rueda de madera de haya
Ø 40 x 10 mm
Soporte de las palas (Buje)
2 Gomas elásticas
Ø 100 mm
Elementos de transmisión entre poleas
2 Chinchetas latonadas
Fijación de la base E10
1 Casquillo PVC
Ø 7 x 25 mm
Manivela manual
1 Tira metálica perforada
0,7 x 10 mm x 160 mm
Brazo de la manivela
2 Tornillos
M4 x 70 mm
Eje de palas y polea
1 Tornillo
M3 x 35 mm
Eje de la manivela
1 Tornillo para madera
3,9 x 13 mm
Fijación de la abrazadera soporte del motor
8 tuercas
M4
Eje de palas y poleas
2 tuercas
M3
Manivela
7 arandelas
M4
Eje de palas y poleas
1 Tubo latón
Ø 5 x 45 mm
Cojinete de los ejes de las palas y poleas Comprobación generación de energía eléctrica
1 Led
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Herramientas
Herramienta
Uso
Serrucho recto para madera
Corte de madera
Caja de ingletes
Guía de los cortes
Taladro vertical
Perforación de las poleas
Broca Ø 4 Perforación de las poleas Broca Ø 5
Sierra para metales
Cortar metales
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Imagen
Destornillador
Poner tornillos
Tijeras
Cortar las aspas y pelar los cables
Silicona
Pegar
Barrena
Hacer agujeros
Papel de lija
Lijar madera
Lรกpiz
Hacer marcas
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Explicación de las fases del montaje 1) Lijar la base del aerogenerador y el listón de madera. 2) Cortar del listón cuatro prismas triangulares. 3) Perforar dos agujeros, uno con la broca Ø 4 y el otro con la broca Ø 5. 4) Cortar el tubo de latón en dos trozos de 20 y 15 mm. 5) Introducir el tubo de 20 mm en la perforación superior, y limar las rebabas 6) Pegar el listón, usando los trozos cortados como contrafuertes. 7) Fijar la abrazadera ajustable con un tornillo. 8) Hacer las palas: A) Cortar según las diagonales hasta una distancia de 40 mm B) Perforar con la barrena cuatro agujeros en las esquina. C) Montar las aspas pasando un tornillo M4 por una arandela primeramente por las 4 perforaciones, por la central después y finalmente por la perforación de la rueda de haya. Fijar con una tuerca M4. 9) Montaje del multiplicador: Unir una polea de cada tipo, pegándolas con silicona y poniendo el tubo de latón, que debe sobresalir ligeramente. Limpiar las rebabas del interior del tubo con una lima. 10) Meter el eje de las palas por la perforación superior, insertando después la polea grande que queda entre tuercas. 11) Fijar el segundo juego de poleas a la estructura, dejando que gire libremente sobre su eje. 12) Poner el generador en la abrazadera, insertar el reductor de paso en la polea pequeña restante y a su vez poner esta en el eje del motor. 13) Construcción manivela: Introducimos el tornillo en el casquillo de PVC, y aseguramos con una tuerca. Insertamos es tornillo por un agujero de la lámina metálica perforada cerca del extremo, y volvemos a asegurar con otra tuerca. Metemos el eje de las aspas por un agujero en el otro extremo de la lámina, y ponemos otra tuerca. 14) Comprobamos el funcionamiento del aerogenerador conectando a les extremos de los cables que salen del generador a un led. 15) Preparamos el soporte de la bombilla, sujetándolo con dos chinchetas en las que soldaremos los extremos de los cables. Insertamos la bombilla en el casquillo 16) Comprobamos que la bombilla se enciende
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¿Por qué emite más luz el LED que la bombilla? Porque los ledes producen más lúmenes por la misma cantidad de vatios. Una bombilla incandescente de 60W produce aproximadamente 800 lúmenes (una eficacia lumínica de 13 lm/W), mientras que una fluorescente compacta sólo necesita 20W (40 lm/W) para dar los mismos lúmenes. Si queremos sustituir esa bombilla incandescente de 60W o fluorescente de 20W por una LED, deberemos buscar una equivalente en lúmenes, no en vatios. En este caso, una bombilla LED de sólo 9W nos podría dar esos 800 lúmenes que necesitamos (88 lm/W, el doble que una fluorescente compacta de eficacia lumínica).
¿Qué es electromagnetismo? ¿En qué pieza del proyecto aparecen fenómenos electromagnéticos? El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. Su formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica cuántica. El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido. En el proyecto, es el generador eléctrico lo que lo utiliza. Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Mantiene por tanto una diferencia de potencial entre dos puntos denominados polos. Por la ley de Faraday, al hacer girar una espira dentro de un campo magnético, se produce una variación del flujo de dicho campo a través de la espira y por tanto se genera una corriente eléctrica.
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BibliografĂa: electromagnetismofisicaii.blogspot.com.es www.endesaeduca.com es.wikipedia.org/Electromagnetismo nergiza.com/iluminacion-led-vs-bajo-consumo-ahorrare-energia lediagroup.com/iluminacion-eficiente/la-eficacia-se-mide-en-lumenes Manual del taller
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