Universidad Distrital. Chingaté, Cely. Aplicación Circuito magnético en cerradura magnética.

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Resumen— En el siguiente informe se planea dar cuenta de

una de las tantas aplicaciones que tienen los campos

magnéticos en los dispositivos que se usan en la vida cotidiana

como una cerradura magnética.

Básicamente una cerradura magnética es un dispositivo que

utiliza el electromagnetismo para unirse firmemente a una

puerta teniendo varios beneficios como poder entrar sin llave.

Además de esto la cerradura magnética está compuesta por un

electroimán, una armadura e interruptor. Además de esto cabe

resaltar el hecho de que la demanda de las cerraduras

magnéticas viene en auge dado que frecuentemente se requiere

puertas con cerraduras con un alto grado de seguridad.

Abstract- The following report is planned to account for one

of the many applications of the magnetic fields in devices used

in everyday life as a magnetic lock.

Basically a magnetic lock is a device that uses

electromagnetism to bind strongly to a door having several

benefits to enter without a key. Furthermore the magnetic lock

is made by an electromagnet, an armature and switch. In

addition to this it should be noted that the application of the

magnetic lock is booming since it frequently requires door

locks with high security.

Índice de Términos— a

I. INTRODUCCIÓN

Los avances tecnológicos en el último siglo

fueron posibles gracias al avance de la ciencia en

los últimos tiempos. El hombre se ha encargado

desde la antigüedad de estudiar los fenómenos que

lo rodean y trata de dar sentido al mundo del cual

todos hacemos parte. Entre estos fenómenos existe

el llamado fenómeno del magnetismo. El

magnetismo se puede decir a grandes rasgos que es

un fenómeno por el cual los objetos ejercen fuerzas

de atracción o repulsión sobre otros materiales.

Dentro de estos materiales existen los del níquel,

hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se

llaman imanes. Y además de esto existen diversos

artefactos que se encargan de generar campos

magnéticos los cuales son generados por los imanes.

Entre los dispositivos que generan un campo

magnético se encuentra la bobina electromagnética

que básicamente funciona cuando una corriente

eléctrica que circula por ella y se genera un campo

magnético y a la inversa .Estas observaciones

físicas fueron analizadas en detalle por Michael

Faraday1 (1791-1867) el cual estableció varias

leyes físicas referentes a la electricidad.

Continuando con esto se encuentra que hoy en día

existen numerosas aplicaciones de los fenómenos

magnéticos como la aplicación que se hace en los

dispositivos de cerraduras magnéticas.

Una cerradura magnética es un dispositivo que se

basa para su funcionamiento en las leyes de

atracción y repulsión magnética. Por lo general se

encuentra en las puertas las cuales necesitan

sistemas de seguridad confiables en mayor o menor

medida que una cerradura convencional. La

siguiente figura muestra la cerradura magnética en

cuestión.

Figura 1.Cerradura magnetica.

1 Michael Faraday.(1791-1867) Científico ingles

Aplicación de circuito magnético en cerradura

magnética.

Chingaté Oscar, Cely Iván.

Cód.: 20102007001, Cód.: 20102007027.

oscardchingate13@hotmail.com, ifcelyg@gmail.com.

Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

Universidad Distrital. Chingaté, Cely. Aplicación Circuito magnético en cerradura magnética.

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Es importante notar que las cerraduras magnéticas

presentan un alto grado de seguridad además de que

esta provista de una cerradura que se puede accionar

con una llave en caso de que el sistema no tenga

energía eléctrica en un momento determinado.

La figura 2 muestra la vista lateral de una cerradura

magnética que está instalada junto a una puerta. Es

de aclarar que la cerradura magnética presenta en

todo momento un control el cual se ejerce por el

usuario.

Figura 2.Vista lateral de puerta con c.m

II. MARCO TEÓRICO CERRADURA MAGNÉTICA

La cerradura magnética es un dispositivo que por lo

general viene instalado en puertas que necesitan de

un sistema que tenga alta seguridad. Es importante

resaltar el hecho de que la cerradura magnética

funciona basada en los principios de la electricidad

y magnetismo para su funcionamiento como se

explicara en detalle a continuación.

A. .funcionamiento

Es importante aclarar el hecho de que existen

diversas configuraciones para la cerradura

magnética y así se puede encontrar diferentes tipos

de configuraciones y de tecnologías distintas. Sin

embargo se puede decir a grandes rasgos que las

cerraduras funcionan cuando se aplica una energía a

la cerradura electromagnética, y se crea un campo

electromagnético muy fuerte. Posterior a esto el

electroimán se atrae fuertemente a la armadura de la

placa de acero la cual se monta sobre la puerta que

se planea asegurar. Posterior a esto cuando el

electroimán se desactiva, la puerta asegurada

funcionara de manera normal sin ningún

magnetismo residual. La siguiente figura muestra

los momentos en que se activa o desactiva la puerta

magnética.

Figura 3.Funcionamiento de c.m.

B. Partes o componentes de cerradura magnética.

Las cerraduras magnéticas tienen varios

componentes que lo conforman como el esquema

que se muestra a continuación. Se debe aclarar que

una cerradura magnética consta de los siguientes

elementos.

Tornillo

Chapa

Electroimán

Cobre

Universidad Distrital. Chingaté, Cely. Aplicación Circuito magnético en cerradura magnética.

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C. Simulaciones

Figura 4. Líneas de campo magnético

Como se observa en la figura 4 se distingue las

líneas de campo magnético las cuales seguirá el

imán en la trayectoria del recorrido al aplicarle una

tensión DC a la bobina, y según la polaridad de la

fuente el imán se moverá en un sentido o en el otro.

En la figura 5 se determina el potencial eléctrico

generado por la bobina en el que se determina la

distancia entre el imán y la bobina y se establece

que entre menos distancia haya entre estos dos

tendremos un mayor potencial y se moverá más

fácil el imán.

Figura 5. Potencial eléctrico de la bobina

D. Cálculos matemáticos y esquema de circuito.

Continuando con esto se planea desarrollar los

cálculos relacionados con el circuito magnético

teniendo en cuenta que los cálculos teóricos

relacionados con el campo magnético servirán para

el correcto funcionamiento de la cerradura en

cuestión.

De la cerradura magnética y sus componentes se

obtiene la siguiente información:

Material ferromagnético:

Hierro dulce Ur=5000

Numero de vueltas de

bobina.

180 vueltas

Longitud media 12 cms

Area Corriente de entrada. 0.5 Amperios

Voltaje de fuente 5 V Tabla 1. Caracteristicas de elementos

Posterior a esto se procede a resolver las ecuaciones

para hallar nueva información de la cerradura

magnética.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

1.4137*10^-3

Universidad Distrital. Chingaté, Cely. Aplicación Circuito magnético en cerradura magnética.

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III. CONCLUSIONES

Es importante tener un sistema de control

confiable para tener un correcto

funcionamiento de la puerta con cerradura

magnética.

Es importante resaltar que las puertas con

cerradura magnética se pueden accionar por

medio de pulsadores.

La cerradura magnética es un dispositivo

basado en las leyes magnéticas que ofrece

un nuevo sistema de cerradura para las

puertas.

IV. REFERENCIAS

[1] « Face reconigtion Based on Auto switching

Magnetic door lock system using Microcontroller »

Harnana Hassan Raudah abu bakar pag3 sep 2012.

[2] « Instalacion de cerraduras electromagneticas » pag

164. www.rnds.com.

[3] “Manual de instalaciones de electroimanes

rectangulares” Referencia scd350. Cerraduras

magnéticas zebra.

[4] “Cerraduras electromagnéticas para una sola puerta”

Seco-larm SLI.