En la actualidad hay varios tipos de motores electricos, pero por el momento nos vamos a fijar solo en los motores de corriente continua y para construir uno vamos a viajar en el tiempo para buscar los elementos necesarios para conseguir un motor eléctrico, obviamente necesitamos energía eléctrica específicamente una fuente de corriente continua y en 1800 Alessandro Volta desarrolló las primeras baterías así que nos vamos a llevar esto para poder encender nuestro motor.
En 1820 Hans Christian Oersted descubrió que una corriente eléctrica podría generar un campo magnéticoesto es especialmente importante porque es esta relación la que permite convertir energía eléctrica en energía mecánica,en términos simples al moverse una carga eléctrica por el cable genera un campo magnético a su alrededor siguiendo la regla de la mano derecha, la regla de la mano derecha nos dice que cuando hay una carga en movimiento que avanza en dirección del dedo pulgar se genera un campo magnético en la dirección del resto de los dedos, es decir, para allá por el contrario, si éste avanza hacia el otro lado el campo magnético sería hacia el otro lado fácil, ahora volvamos a la matrix, el campo magnético generado por la corriente en movimiento interactúa con el campo magnético generado por otras cargas como las presentes en una brújula provocando que éstos se intenten alinear.
Utilizando el conocimiento de Oersted en 1822 Peter Barlow construye lo que es reconocido como uno de los primeros motores eléctricos el cual estaba compuesto por nuestra batería, cables, una rueda de cobre, un poco de mercurio y un imán, en este aparato todos los elementos, menos el imán forman un circuito simple, para que la corriente con la característica especial de que puede seguir en contacto aun estando en movimiento la rueda, de esta manera, al agregar el imán que genera un campo magnético entre sus dos polos y dejar que la corriente sea transmitida a través del circuito utilizando la trayectoria más corta es decir, entre el eje de la rueda y la poza de mercurio se genera un nuevo campo magnético el cual interactúa con el del imán produciendo movimiento el único problema de este motores es que el torque generado no era muy alto y por lo mismo no era útil para aplicaciones reales así que vamos a buscar ayuda con nuestro amigo William Sturgeon quien hizo los siguientes dos grandes aportes al desarrollo del motor eléctrico de corriente continua como lo conocemos hoy en día.
En 1824 inventó los electromagnetos, es decir, piezas que funcionan de manera muy similar a un imán pero cuyo campo magnético es inducido por una corriente eléctrica básicamente tomas una barra de hierro la enrollas con un cable que posea un recubrimiento aislante para que no entre en contacto consigo mismo y dejas que pase la corriente la cual nuevamente siguiendo la regla de la mano derecha genera un campo magnético que pasa por el centro de la barra de hierro de esta manera el campo magnético obliga a las cargas de la pieza de hierro a ordenarse como si fueran un imán el cual al ser curvado genera una réplica perfecta de los imanes en forma de u originales como el utilizado por Peter Barlow pero con ciertas ventajas como poder variar la fuerza del campo magnético dependiendo de la corriente utilizada o la cantidad de vueltas del cable o poder activar y cancelar el campo magnético a voluntad tomando esto en cuenta podríamos construir un aparato como éste el cual por un lado posee un electroimán fijo y por el otro un electroimán apoyado en un eje móvil tendríamos dos posibles situaciones si los polos de los electroimánesque se encuentran uno frente del otro son diferentes es decir uno positivo y uno negativo los extremos se atraerán y quedarán en una posición estática por otro lado si los polos fueran iguale éstos se repelerían y serían atraídos por el extremo opuesto del imán fijo hasta volver a quedar en una posición estática el único problema con esto es que si se quiere que el motor siga girando tendríamos que estar cambiando la conexión de los cables por cada media vuelta que de el eje y lamentablemente en algún momento los cables van a quedar enrollados en el eje, impidiendo su movimiento y es precisamente aquí donde viene el segundo gran aporte de William Sturgeon
Que en 1832 inventó el conmutador el cual consistía en hacer que el eje se encargue de invertir la dirección de la corriente que pasa por el cable del electroimán para lograrlo conectó los cables del electroimán a dos placas que rodeaban el eje pero sin que éstas hicieran contacto entre sí las cuales a su vez estaban conectadas a la fuente de corriente continua sólo mediante presión es decir podría rotar libremente de esta manera cada vez que lees que rotaba a 180 grados los contactos cambiaban a la placa que se encontraba en el extremo opuesto del eje y por lo tanto la polaridad del electro imán era invertida manteniendo este ciclo de movimiento y cambiando de polaridad indefinidamente ahora estamos más que capacitados para volver a la actualidad y ver cómo funciona un motor eléctrico hoy en día si tomamos un motor eléctrico de corriente continua nos vamos a encontrar con los siguientes en el exterior existen dos posibilidades dependiendo del tamaño del motor para motores más pequeños es probable encontrar dos imanes mientras que para motores de mayor tamaño es más probable encontrar elelctroimanes también conocidos como estatores los cuales, independientemente de cual se utilice generan un campo magnético alrededor del eje luego en el interior tendremos un eje con el conmutador y la conexión con la fuente de corriente continua la cual, recordemos, puede rotar libremente ya sea usando una placa a presión o un sistema de carbones el cual es un material conductor y gracias a un resorte se mantiene siempre en contacto con el eje teniendo el sistema conmutador listo agregamos los cables por las que pasará la corriente eléctrica generando un campo magnético el cual intentará alinearse con el campo magnético del estator otra forma de entender por qué se genera el movimiento es utilizando la regla de la mano derecha y no exactamente la misma que utilizamos al principio del vídeo sino que una nueva porque se llaman igual?
bueno básicamente porque son reglas mnemotecnias que nos sirven para recordar fórmulas matemáticas que están por detrás relacionadas al electromagnetismo y para poder recordar fácilmente utilizamos cosas que estén cerca de nosotros y sólo tenemos dos manos pero da lo mismo esta nueva regla de la mano derecha nos dice que cuando nosotros ponemos nuestra mano en esta posición suponemos que nuestro puño nuevamente corresponde a una carga en movimiento y además que los dedos se apuntan en direcciones perpendiculares a los otros dos entonces, el dedo índice corresponde a la dirección de la carga que se está moviendo el dedo medio corresponde a la dirección del campo magnético que está atravesando la carga y finalmente el pulgar, que es el más importante porque hasta un momento tanto la dirección como el campo magnético ya los conocemos es la dirección de la fuerza que se va a generar sobre la carga o para el caso específico del motor la dirección de la fuerza que se está generando sobre los cables que están rotando alrededor del eje (error de edision) al pasar hacia una nueva fase del conmutador las fuerzas generadas es cada vez menos eficiente es que actualmente el conmutador no cuenta solo de dos secciones sino que de muchas más dependiendo del uso del motor así al agregar dos fases o más la magnitud de la fuerza es más constante y hay menos desperdicio de energía
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