Motor Lineal o Railgun

El motor lineal conocido como "railgun", basa su funcionamiento en en siguiente hecho:

Cuando una corriente eléctrica fluye en un conductor que está inmerso en un campo magnético, el conductor experimenta una fuerza.


Esta fuerza se conoce como Fuerza de Lorenz. La dirección y sentido de estas tres cantidades se relacionan entre si, ya que son vectores:



En la ecuación anterior, F es la fuerza, q es la carga, E el campo eléctrico, v la velocidad de la corriente y B el campo magnético. En el caso mostrado no tenemos carga q ni campo eléctrico.

Es fácil recordar las direcciones utilizando una regla mnemotécnica conocida como la "regla de la mano izquierda de Fleming", y que se ilustra en la figura. Colocando la mano izquierda como se muestra, si apuntamos el dedo índice en dirección del campo magnético y el cordial o medio en dirección de la corriente, entonces el pulgar nos señalará la dirección en que se produce la  fuerza.

La construcción de nuestro motor es muy simple: sobre un par de imanes se colocan dos alambres conductores que se conectan a una batería. Por encima de estos conductores ponemos un objeto metalico redondo no magnético. Es importante que el objeto no sea magnético para que el imán no lo atraiga y evite que reuede libremente. En este caso usamos una punta de cautín, se puede usar también un pedazo de tubo de cobre.

Conectamos los dos alambres a una batería de 12 volts, a través de una resistencia de 0.5 ohms. La resistencia tiene la función de limitar la corriente ya que de otra manera, se fundirían los cables, pues lo que tenemos es prácticamente un corto circuito.

La corriente que circula por el objeto interactúa con el campo magnético del imán, y en virtud de la fuerza de Lorentz, el objeto se mueve sobre los alambres. Invirtiendo el sentido de la corriente, el objeto se moverá en la dirección contraria. Lo mismo sucede si se voltea el imán. 

A continuación mostramos un video donde se muestra la construcción y funcionamiento de un railgun muy sencillo: