Tren de levitacion magnetica

March 20, 2019 | Author: Pedro Rodríguez | Category: Magnetic Field, Train, Force, Magnet, Magnetization
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Diseño de un tren de levitación magnetica...

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[Título del documento]

RESUMEN:

La levitación electromagnética constituye un trabajo importante en distintos sectores  como la industria, el comercio, el transporte, la construcción y la medicina, entre otros. Este articulo muestra las diversas aplicaciones de este  principio electromagnético, y las formas en las que se  puede  desarrollar. Por  su gran trascendencia en el campo fundamental,

actualmente

este

tecnológico, su estudio es principio

es

usado

en

el

transporte público,  pero  su campo de acción tiene fronteras muy  extensas.

INTRODUCCIÓN El

principio en el cual se basa la Levitación Magnética

es en

crear una repulsión entre dos imanes que sea lo  suficientemente potente como para vencer la fuerza de  gravedad y mantener un obeto

suspendido!

"or  supuesto#

mientras

mayor

sea

la

envergadura del  obeto# el campo $abr% de ser mayor! &in embargo# también e'isten materiales

diamagnéticos#

los

cuales tienen la propiedad de ser  repelidos siempre por los imanes# porque el campo de

éstos induce en ellos un campo

opuesto! "ero los  materiales diamagnéticos no resultan pr%cticos a gran escala porque gran parte del obeto que se desea suspender tendría que estar $ec$o de este material y la repulsión es menor que la que e'iste entre dos imanes!

FUNDAMENTOS TEÓRICOS CAMPO ELÉCTRICO

El (ampo Eléctrico en un punto "# se de)ne como la fuerza eléctrica# que act*a sobre una carga de prueba positiva q+# situada en dic$o punto!

&e representa con líneas tangentes a la dirección del campo! La dirección y el sentido de las líneas del campo eléctrico en un punto# se obtiene observando el efecto de la carga sobre la carga prueba colocada en ese punto!

Ley de gauss,

CAMPO MAGNÉTICO

Es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad# sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo# llamado densidad de -uo magnético! .sí# dic$a carga percibir% una fuerza descrita con la siguiente igualdad!

CONSERVACIÓN DEL FLUJO MAGNETICO

Ley de /iot 0 &avart,

(alcular densidad de -uo magnético!

1luo magnético total a través de una super)cie cerrada,

1luo que entra es igual al -uo que sale!

MAGNETIZACIÓN

En la mayoría de los materiales# la magnetización aparece cuando se aplica un campo magnético a un cuerpo! En unos pocos materiales# principalmente los ferromagnéticos#  la magnetización puede tener valores altos y e'istir aun en ausencia de un campo e'terno!

"ermitividad relativa

"ermitividad

"ara comportamiento lineal!

MAGNETIZACION DE UN MATERIAL

CONDICIONES DE FRONTERA

2elación de tangentes de las intensidades de campo,

PRINCIPIO DE LEVITACIÓN MAGNETICA La levitación magnética es el efecto producido por

la repulsión

producida por materiales superconductores e manes# le repulsión es producida por la fuerza eercida por los campos magnéticos de dic$os materiales# dic$a fuerza es inversamente proporcional a la distancia de separación de los materiales! La mayor di)cultad de los sistemas magnéticos# es que son sistemas inestables# ya que la fuerza magnética eercita no es realizada en el punto de equilibrio! "or ello se utilizan con)guraciones que permitan un movimiento uniforme del tren con la pista que lo dirige!

APL ICACION

TRENES DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA

3n tren de levitación magnética# es un tren suspendido en  el aire por encima de una vía# siendo propulsado $acia

adelante por

medio de las fuerzas repulsivas y atractivas del magnetismo!

¿CÓMO FUNCIONA? Los componentes fundamentales de un sistema de transporte que utilice levitación magnética son, Propulsi ón

La energía que se gasta en este subsistema se utiliza para  dar el impulso inicial al ve$ículo mediante un electroim%n cuyo vector de dirección de campo magnético posee el mismo vector unitario pero opuesto al de otro im%n permanente colocado en la parte posterior del tren! Levitación

&e constituye en la diferencia fundamental con respecto

a los

sistemas convencionales! "ara este caso se $a colocado una pista de imanes permanentes los cuales poseen un vector campo magnético

opuesto al de los imanes colocados en la base del carro4tren# conocida como tecnología 56 73 T2 .( 8 q ue es propia

de los

trenes urbanos de pasaeros de media4alta velocidad! &e basa en la repulsión entre dos imanes cuyo vector campo magnético es igual y opuesto!

Estabiliación

Esta componente evita que el ve$ículo se desvíe de la  pista o guía! "ara el caso del proyecto se $a colocado guías de vidrio con el )n de visualizar el efecto de levitación a la vez que eliminan al m%'imo la fricción!

Diseño del sise!" de le#i"$i%&' En este dise9o el tren levita a : cm! del riel# no necesita ruedas para comenzar su movimiento o

detenerse# pero es inestable!

7ada la gran cercanía  entre el tren y los rieles# si por

alguna

vibración disminuye la distancia de separación entre el riel y el tren# la atracción crece# $aciendo posible# si no se regula esto muy r%pidamente# que el tren toque la vía! Es por esto que la construcción de los rieles debe ser muy precisa! 7ise9o del electroim%n,

F m = I · B · L · sen θ 

OTROS CAMPOS DE APLICACIÓN La levitación por electromagnetismo tiene un %rea de  aplicación que comprende un campo muy amplio# dic$as  aplicaciones tiene uso en %reas como, la construcción# minería# mec%nica# física# medicina# la

industria farmacéutica#

la industria ferroviaria y automotriz

entre otras! En el %rea de la medicina# la cirugía se $a visto  beneficiada con muc$as

aplicaciones

actualmente se puede

como

por

utilizar

eemplo#

en

los

$ospitales

un electroim%n para e'traer una

esquirla de un oo#

asimismo tiene aplicaciones dentro de la

medicina cardiovascular!

VENTAJAS  ( DESVENTA JAS E'isten tanto ventaas como desventaas como en 

cualquier

tecnología# lo cual $ace de los trenes de levitación un transporte innovador y eficaz; sin embargo# a pesar de las ventaas# en países en desarrollo no se  $a logrado aprovec$ar el potencial de esta tecnología# esencialmente por no contar con

recursos para

desarrollarla!

VENTAJAS



.lta velocidad la cual puede llegar $asta m?$!



El nivel de ruido es bao# reduciendo así la contaminación auditiva!



El costo de mantenimiento reduce gracias a la  falta de fricción de las piezas!



&e reduce la contaminación al no utilizar motores de combustión!

DESVENTAJAS



El alto costo de la infraestructura!



El alto consumo energético!

CONCLUSIONES



La levitación magnética es una tecnología que si bien  no $a

sido muy e'plotada# tiene un amplio campo de  acción que requiere ser investigado y desarrollado  conuntamente con el concepto de superconductividad# estos estudios podrían ser un gran aporte a la ciencia y a la $umanidad por su gran trascendencia en la tecnología!



La levitación magnética usada en los sistemas de propulsión# genera varias ventaas con respecto a los sistemas de transporte actuales# como es comodidad# velocidad# economía y menos contaminación del medio .mbiente!



&u tecnología est% siendo analizada para alcanzar velocidades nunca antes logradas# y así permitir viaes a mundos desconocidos en cantidades reducidas de tiempo!



La estabilización es uno de los puntos m%s necesarios de ser controlado# para certi)car el la buena marc$a del sistema por el recorrido de la pista!



Los trenes de levitación magnética son un gran avance tecnológico que permitir% en un futuro no muy leano conectarnos con ciudades que se encuentren a grandes distancias en tiempos muy cortos implementando# usando tecnología limpia que no contamina el medio ambiente!



(omo los trenes magnéticos no tocan los rieles estos no tienen vibraciones

molestosas

y

el

ruido

es

eliminado

considerablemente!

RECOMENDACIONES •

La investigación de nuevos materiales para usarlos como

superconductores y dise9o de nuevos sistemas de levitación magnética que sean menos costosos!



(onstruir sistemas de rieles en zonas monta9osas que sean muy

seguras

y

con

una

mínima

probabilidad

de

descarrilamiento! .unque su precio de construcción es muy alto

los

costos

de

consumo

energéticos

serian

considerablemente bao comparado con los de un ferrocarril ordinario ya que la electricidad es m%s barata!

REFERENCIAS [:]@@@!) sicanet!com!ar?)sica?el ectr odi namica?ap+ABelectr om agnetismo!p$p [C] $ttp,[email protected]>[email protected]>i?EfectoBMeissner [D] $ttp,[email protected]@@!buenastareas!com?ensayos?Levitacion4 Magneti ca?
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