sábado, 26 de noviembre de 2011

FUERZA Y MOMENTO DE TORSIÓN EN UN CAMPO MAGNETICO


MOMENTO DE TORSIÓN
Momento de torsión es el trabajo que hace que un dispositivo gire cierto ángulo en su propio eje, oponiéndose este una resistencia al cambio de posición.
Para calcular el momento de torsión de una única espira se utiliza la formula:
                                      
   T = B I A cos a

Si la espira se remplaza por un embobinado compacto, con N espiras, la formula para determinar el momento de torsión resultante es:
                                     
T = NB I A cos a

Donde:
T= momento d torsion
N=numero de vueltas del devanado
B=inducción magnética
I=corriente que pasa por el alambre
A=área que abarca la espira
a= ángulo de inclinación de a espira respecto a las líneas de campo magnético

El dispositivo que sirve para detectar una corriente eléctrica se llama galvanómetro y se basa en el momento de torsión ejercido sobre una bobina colocada en un campo magnético.

 
El galvanómetro tiene una bobina, entre los polos de un imán permanente, soportada por cojines metálicos. Su movimiento es rotacional y depende del tipo de corriente que se va a medir. La aguja rotara en sentido de las manecillas del reloj.


MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA 

Un motor eléctrico es un aparato que usa los campos eléctricos producidos por un embobinado para producir un movimiento rotacional, es decir convierte la energía eléctrica en energía mecánica.
La clasificación de los motores depende de cómo están conectadas las bobinas y armadura:
  • Devanado en serie
  • Devanado en paralelo o en derivación
  • Motor compuesto
Devanado en serie: la bobina y la armadura se conectan en serie.
Devanado en paralelo o en derivación: el devanado de la armadura y del campo están   conectados en paralelo.
Motor compuesto: el devanado del campo está dividido en dos partes, una de las cuales se conecta en serie con la armadura y la otra en paralelo.
La ventaja de los motores con devanado en derivación es que producen un momento de torsión más constante para un amplio intervalo de velocidades.


Motor de corriente continua



LEY DE FARADAY

Michael Faraday
 
Faraday concluyó que si un campo magnético estacionario no produce corriente continua, un campo magnético variable sí es capaz de producirla. A esta corriente se le conoce como corriente inducida. Cuando el campo magnético en una bobina varía, una corriente fluye como si hubiese una fuente de fem (fuerza electromotriz) en el circuito. La fem es producida por un campo magnético variable.
Faraday investigó los factores que influyen en la magnitud de la fem inducida. En primer lugar, descubrió que depende del tiempo: mientras más rápido cambie el campo magnético, mayor es la fem inducida. La magnitud de la corriente inducida es directamente proporcional al número de espirales y a la rapidez del movimiento.

La fórmula para calcular la fem en una bobina determinada es:

ε = -N (∆ф/∆t)
Donde:
ε = fem media inducida
∆ф = cambio de flujo magnetico
∆t = intervalo de tiempo


LEY DE LENZ

Lenz, Heinrich Friedrich Emil (1804 - 1865).
 Lenz, Heinrich Friedrich Emil  físico ruso. Investigó los efectos de la inducción eléctrica y de la dependencia de la resistencia al paso de la corriente eléctrica con la temperatura.
Una corriente inducida fluirá en una dirección tal que por medio de su campo magnético se opondrá al movimiento del campo magnético que la produce. 
Es decir que si se realiza más trabajo para mover el imán en la bobina, mayor será la corriente inducida y, por lo tanto, mayor la fuerza de resistencia. Por lo que para producir una corriente más intensa se debe realizar más trabajo.
Por medio de la regla de Fleming se puede determinar la dirección de la corriente inducida en un conductor recto.


  
 
  • El dedo índice señala el sentido del campo magnético
  • El dedo pulgar indica el sentido de la fuerza
  • El dedo mayor indica el sentido de la velocida

Si colocamos el pulgar, el dedo índice y el dedo medio de la mano derecha en ángulo recto entre sí, de tal manera que con el pulgar se apunte en la dirección de la corriente eléctrica y con el índice en la del campo magnético, el dedo medio apuntará en la dirección de la corriente inducida.




No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada