Desafío STEM: El Levitador Magnético
Proyecto interdisciplinar entre Física, Tecnología e Informática
Tecnología
Informática
Proyecto STEM
Durante las últimas semanas, los departamentos de Física, Tecnología e Informática han trabajado conjuntamente en un proyecto práctico de innovación educativa: el diseño, montaje, calibración y análisis de un sistema de levitación electromagnética activa.
🤝 Colaboración Interdisciplinar
⚛️ Física
Estudio de los campos electromagnéticos, polaridades, fuerzas de repulsión y fuerzas vectoriales de equilibrio.
🛠️ Tecnología
Interpretación de esquemas, soldadura de componentes (diodos, transistores) y ensamblaje de las 4 bobinas.
💻 Informática
Análisis de sistemas de control en bucle cerrado, procesamiento de señales analógicas de sensores Hall y calibración.
📋 Fases del Trabajo Realizado
Fase 1: Montaje Electrónico
Ensamblaje del circuito en placa PCB, comprobación estricta de polaridad en los diodos de protección (1N4148), transistores de potencia y soldadura de bobinas.
Fase 2: Alineación y Posicionamiento de Sensores
Ajuste físico de los sensores de efecto Hall centrados entre las bobinas para garantizar la verticalidad y lectura simétrica en ejes X e Y.
Fase 3: Pruebas de Alimentación y Calibración
Encendido del sistema y ajuste fino mediante los potenciómetros multivuelta (RP1 y RP2) para localizar el punto central de levitación.
💡 Hallazgo Experimental: Levitación y Desviación Lateral
Durante las pruebas del circuito se alcanzó con éxito el objetivo principal: los imanes logran levitar de forma estable en el centro.
Sin embargo, se observó un fenómeno analítico muy interesante: al hacer girar los imanes sobre su eje, el campo experimenta ligeras asimetrías y estos tienden a desviarse progresivamente hacia un lateral. Este detalle práctico ha permitido al alumnado comprender cómo influyen las micro-diferencias de sensibilidad y el tiempo de respuesta analógico frente a la rotación.
🧠 Aprendizajes Alcanzados
- Diagnóstico de hardware: Identificación de polaridades en diodos, verificación de soldaduras y ajuste de potenciómetros.
- Tecnología de sensores: Comprensión del funcionamiento de los sensores Hall para la medición de campos magnéticos en tiempo real.
- Método de prueba e ingeniería: Análisis metódico de fallos y calibración de sistemas con respuesta analógica.
🚀 Continuidad del Proyecto para Próximos Cursos
El interés generado y los resultados obtenidos demuestran la importancia de **darle continuidad a esta iniciativa STEM en los próximos cursos**.
Para futuras fases nos planteamos integrar microcontroladores (como micro:bit o Arduino) para controlar digitalmente las bobinas mediante algoritmos PID, solucionando la desviación al girar el imán y diseñando una carcasa impresa en 3D.
Entrada elaborada conjuntamente por los Departamentos de Física, Tecnología e Informática.
