Fisica 2
Una fuerza magnética actúa sobre un conductor que transporta corriente cuando el conductor se coloca en un campo magnético externo. Puesto que una corriente en un conductor crea su propio campo magnético, es fácil entender que dos alambres portadores de corriente próximos entre sí ejercen fuerzas magnéticas uno sobre otro. El campo en el alambre 1, debidoal alambre 2, produce una fuerza sobre el alambre 1. La fuerza es de atracción si las corrientes tienen la misma dirección y de repulsión si las dos corrientes tienen direcciones opuestas.
Fuerza magnética sobre una carga en movimiento
Toda carga que se mueve en un campo magnético de inducción sufre la acción de una fuerza cuyo módulo viene dado por la expresión:
F = q • v • B • senφDonde q es la carga que se mueve en el campo magnético de inducción (B) con una velocidad que forma un ángulo φ con el vector inducción magnética. Sobre ella actúa una fuerza (F).
Como se puede observar esa fuerza existe si la partícula en movimiento:
1. Está en el seno de un campo magnético (vector inducción magnética) B
2. Tiene carga q ≠ 0, sea positiva o negativa.
3. Está en movimiento y suvelocidad no tiene la misma dirección que el vector inducción magnética.
Por otra parte la fuerza que se ejerce sobre esa carga en movimiento:
1. Es proporcional a la carga.
2. Es perpendicular a la velocidad y al vector inducción magnética.
3. Su módulo depende además del ángulo que forman el vector inducción magnética y el vector velocidad.
Funcionamiento de un motor eléctrico
Un motoreléctrico es un dispositivo que funciona con corriente alterna o directa y que se encarga de convertir la energía eléctrica en movimiento o energía mecánica.
Todo motor se basa en la idea de que el magnetismo produce una fuerza física que mueve los objetos. En dependencia de cómo uno alinee los polos de un imán, así podrá atraer o rechazar otro imán.
En los motores se utiliza la electricidad paracrear campos magnéticos que se opongan entre sí, de tal modo que hagan moverse su parte giratoria, llamado rotor.
En el rotor se encuentra un cableado, llamado bobina, cuyo campo magnético es opuesto al de laparte estática del motor.
El campo magnético de esta parte lo generan imanes permanentes, precisamente la acción repelente a dichos polos opuestos es la que hace que el rotor comience a girardentro del estator.
Si el mecanismo terminara allí, cuando los polos se alinearan el motor se detendría. Por ello, para que el rotor continúe moviéndose es necesario invertir la polaridad del electroimán.
La forma en que se realiza este cambio es lo que define los dos tipos de motor eléctrico.
La clasificación de los motores eléctricos depende de la fuente de electricidad que se suministre.La mayoría de estos funcionan con corriente alterna (AC), la que cambia la dirección del flujo muchas veces en un segundo.
Las áreas de polaridad positiva y negativa en el electroimán se revierten y alternan, lo que mantiene el eje girando.
Cualquier equipo que se mueva y esté conectado a un tomacorriente de pared se impulsa por un motor de este tipo.
Pero también existen los motores quetrabajan con corriente continua (DC). Estos obtienen la electricidad de un batería.
Para lograr el proceso de inversión poseen una pieza llamada conmutador que alterna dentro del electroimán la dirección de la corriente, una suerte de alternancia artificial, y cambia la polaridad del campo magnético.
Experiencias de Faraday
Los múltiples experimentos que Faraday realizó se pueden resumir en lastres experiencias siguientes:
1ª.- Considera una bobina conectada a un galvanómetro (amperímetro sensible) y se mantiene en reposo. Al aproximar o alejar el polo norte de un imán a la bobina, el galvanómetro detecta el paso de una corriente eléctrica. Se puede observar que cuanto más deprisa se mueve el imán, mayor es la desviación de la aguja del galvanómetro. Si se deja el imán en reposo el...
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