Determinación de fuerzas y momentos de torsión en un campo magnético.


“COLEGIO DE EDUCACIÓN PROFECIONAL TECNICA DEL ESTADO DE MÉXICO”

NOMBRE: Abigail Martínez Gallegos
PROFESORA: Jessica Covarrubias

MATERIA: Análisis de fenómenos eléctricos, electromagnéticos y ópticos…

GRADO: 4 Semestre
GRUPO: 411
ESPECIALIDAD: Informática

TRABAJO: Determinación de fuerzas y momentos de torsión en un campo magnético.

INDICE


Determinación de fuerzas ymomentos de torsión en un campo magnéticos………….Pág. 3

Fuerza magnética ejercida sobre una corriente eléctrica………….Pág. 3
Fuerza magnética sobre un conductor…………Pág. 3
Conductor rectilíneo.............Pág. 3 ala 5
Conductor no rectilíneo………………………….Pág. 5

Torque magnético sobre una espira……………Pág. 5 ala 6
Relaciones físicas.............Pág. 6

Momento de torsión magnética sobre unsolenoide………….Pág. 6 ala 7

Funcionamiento de motores y medidores eléctricos………….Pág. 7 ala 8

El medidor eléctrico...............Pág. 8





Determinación de fuerzas y momentos de torsión en un campo magnético.
Momento de torsión es el trabajo que hace que un dispositivo gire cierto ángulo en su propio eje oponiendo este una resistencia al cambio de posición.
Si colocamos una espira rectangularpor la que hacemos pasar  una corriente eléctrica dentro de un campo magnético B producida por 2 imanes. Veamos que el momento de torsión es máximo cuando el ángulo es de 0, es decir cuando el plano de la espira es paralelo al flujo magnético y la bobina gira alrededor de su eje; de esta  forma el ángulo se incrementa reduciendo así el efecto rotacional de las fuerzas magnéticas f, hasta llegar  acero.       Podemos calcular  el momento de torsión de esta única espira con la siguiente ecuación:
T=BIA cos a
Si la espira se reemplaza por un embobinado muy compacto, con N espiras, la ecuación de momento de torsión es:
T=NBIA cos a

T= Momento de torsión
N= Número de vueltas del devanado magnética
B= Inducción
I= Corriente que pasa por el alambre que abarca la espira
A= Área
a= Ángulode inclinación de las líneas con respecto a la espira

1. Fuerza magnética ejercida sobre una corriente eléctrica

La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como electrones, lo que indica laestrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. Las fuerzas magnéticas entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existe micro-corrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él. Los puntos deentrada forman un polo y los de salida el otro polo.
Fuerza magnética sobre un conductor
Un conductor puede ser un cable o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada cargaresulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica.
Conductor rectilíneo


En la figura se muestra un tramo de alambre de longitud que lleva una corriente y que está colocado en un campo magnético.
Para simplificar se ha orientado el vector densidad de corriente de tal manera que sea perpendicular a. La corriente en un conductor rectilíneo es transportadapor electrones libres, siendo el número de estos electrones por unidad de volumen del alambre. La magnitud de la fuerza media que obra en uno de estos electrones está dada por:

Por ser y siendo la velocidad de arrastre: . Por lo tanto,

La longitud del conductor contiene electrones libres, siendo el volumen de la sección de conductor de sección transversal que se está considerando. La...