AGC53 Física. Efecto motor
Summary
TLDREl script explora los fundamentos de los motores eléctricos, comenzando con la fascinación por estos desde una edad temprana y su presencia en nuestra vida diaria. Se examina la interacción entre los campos magnéticos y la corriente eléctrica, demostrando cómo dos conductores paralelos se atraen o repelen según la dirección de la corriente. Se profundiza en la ley de Ampère, que describe la fuerza entre conductores paralelos y la influencia de Hans Christian Ørsted en la comprensión de la relación entre electricidad y magnetismo. El principio del motor se discute, destacando cómo la fuerza actúa sobre un conductor en un campo magnético y cómo esto se aplica en altavoces, donde las señales eléctricas se transforman en energía mecánica. Además, se abordan cálculos de fuerza magnética y su relación con la corriente, el campo magnético y la longitud del conductor. El experimento con un equilibrador de corriente ilustra el principio del motor, y se menciona el trabajo de Michael Faraday, que contribuyó al desarrollo de generadores y transformadores. Finalmente, se contrastan los motores de corriente continua y los de corriente alterna, y se destaca el uso común de estos últimos en aplicaciones domésticas e industriales.
Takeaways
- 🔋 La fascinación por los motores eléctricos comienza desde una edad temprana y su presencia en nuestra vida aumenta nuestro interés en ellos.
- 🤖 Un motor eléctrico es un dispositivo que convierte energía eléctrica en energía cinética mecánica.
- 🧲 La interacción entre los campos magnéticos de dos conductores paralelos con corrientes es la base para la atracción y repulsión en motores eléctricos.
- 👐 La regla de la mano izquierda ayuda a determinar la dirección de la fuerza en un conductor de corriente en un campo magnético.
- 📐 André-Marie Ampère demostró la interacción entre dos conductores paralelos y la fuerza que se produce entre ellos al fluir corrientes eléctricas.
- 🔧 El principio del motor se basa en la fuerza que experimenta un conductor de corriente al cortar líneas del campo magnético.
- 📉 La fuerza magnética que actúa sobre un conductor en un campo magnético uniforme es perpendicular al campo y a la dirección del flujo electrónico.
- 📈 La magnitud de la fuerza es directamente proporcional a la corriente, la intensidad del campo magnético y la longitud del conductor en el campo.
- 🔊 Los altavoces son una aplicación práctica del principio del motor, donde las señales eléctricas se transforman en energía mecánica.
- ⚙️ Los motores de corriente continua logran una rotación continua al invertir la dirección de la corriente mediante un conmutador de anillo partido.
- 🏡 Los motores eléctricos son esenciales en muchos aspectos de la vida cotidiana, desde la cocina hasta los automóviles, y son fundamentales para el mundo en movimiento.
Q & A
¿Qué es un motor eléctrico y cómo funciona?
-Un motor eléctrico es un dispositivo que utiliza la energía potencial eléctrica para convertirla en energía cinética mecánica. Funciona mediante la interacción de los campos magnéticos generados por conductores a través de los cuales fluye una corriente eléctrica.
¿Cómo se relaciona el flujo de electrones con el campo magnético?
-El flujo de electrones, es decir, la corriente eléctrica, crea un campo magnético alrededor del conductor. La dirección de la fuerza en el conductor de corriente está determinada por la regla de la mano izquierda, donde el pulgar indica la dirección del flujo de electrones y los dedos muestran la dirección del campo magnético.
¿Quién fue André-Marie Ampère y qué descubrió sobre la interacción entre conductores de corriente?
-André-Marie Ampère fue un físico y químico francés que, en 1820, demostró la interacción entre dos conductores paralelos a través de los cuales fluye una corriente eléctrica. Descubrió que estos conductores se atraen cuando la corriente fluye en la misma dirección y se repelen cuando fluye en direcciones opuestas.
¿Cómo se puede medir la fuerza magnética que actúa sobre un conductor en un campo magnético?
-La fuerza magnética que actúa sobre un conductor en un campo magnético se puede medir utilizando la ecuación FM = B * I * L, donde FM es la fuerza magnética en newtons, B es la intensidad del campo magnético en teslas, I es la corriente en amperios y L es la longitud del conductor en metros.
¿Qué es el principio del motor y cómo se relaciona con los motores de alta fidelidad?
-El principio del motor describe cómo un conductor de corriente que da un golpe cortante a través de las líneas del campo magnético experimenta una fuerza perpendicular en el campo magnético y en la dirección del flujo electrónico. Esto es fundamental en los motores de alta fidelidad, donde las señales eléctricas cambian a energía mecánica, haciendo que una bobina móvil se mueva en el campo de imanes permanentes.
¿Cómo se puede construir un motor simple de corriente continua a partir de materiales comunes?
-Para construir un motor simple de corriente continua, se necesitan materiales como alambres conductores, un imán y una fuente de corriente eléctrica. Se coloca el alambre en el campo magnético del imán y se hace pasar una corriente a través del alambre, lo que generará un campo magnético que interactúa con el del imán, provocando el movimiento de la bobina o del alambre.
¿Qué son los motores de corriente alterna y cómo funcionan?
-Los motores de corriente alterna (CA) son dispositivos que funcionan con una corriente eléctrica que cambia su dirección periodicamente. Estos motores generalmente tienen un estator y una armadura que rota dentro del estator. El estator crea un campo magnético con la corriente continua, mientras que la armadura, a la que se suministra corriente a través de un conmutador, crea otro campo magnético que interactúa con el del estator provocando la rotación.
¿Por qué los motores de corriente alterna son más comunes en el uso doméstico y en la industria?
-Los motores de corriente alterna son más comunes debido a su mayor eficiencia y economía. La corriente alterna permite una adaptación más flexible y es más fácil de transmitir a largas distancias con menos pérdidas. Además, la manufactura de motores de corriente alterna es menos costosa en comparación con los motores de corriente continua.
¿Cómo se puede predecir la dirección de la fuerza en un motor eléctrico?
-La dirección de la fuerza en un motor eléctrico se puede predecir utilizando la regla de la mano izquierda. Esta regla establece que, si el pulgar indica la dirección del flujo de corriente y los dedos muestran la dirección del campo magnético, la palma de la mano indica la dirección de la fuerza que actuará sobre el conductor.
¿Cuáles son las aplicaciones prácticas de los motores eléctricos en la vida cotidiana?
-Los motores eléctricos tienen innumerables aplicaciones en la vida cotidiana, desde los pequeños motores en los electrodomésticos hasta los grandes motores que impulsan vehículos y maquinaria industrial. También se utilizan en aplicaciones específicas como en el movimiento de piezas en máquinas herramienta, el funcionamiento de sistemas de ventilación y climatización, y muchos otros usos.
¿Cómo afecta el tamaño de un imán o el número de alambres a la fuerza magnética en un motor eléctrico?
-El tamaño de un imán y el número de alambres en un motor eléctrico afectan directamente a la fuerza magnética. Un imán más grande o más intenso generará un campo magnético más fuerte, lo que a su vez aumentará la fuerza magnética en el motor. Asimismo, aumentar el número de alambres, manteniendo constante la intensidad del campo magnético y la longitud del alambre, resultaría en una mayor fuerza magnética.
Outlines
🔋 Introducción a los motores eléctricos y su fascinación
Este primer párrafo aborda la importancia de los motores eléctricos en la vida cotidiana y cómo su presencia crece a medida que los conocemos mejor. Se menciona que los motores eléctricos están implicados en actividades variadas, como el trabajo, los juegos y las tareas en el hogar. Además, se exploran las bases físicas de estos motores, incluyendo la interacción entre los campos magnéticos y los conductores de corriente, y cómo esta interacción da lugar a fuerzas que pueden atraer o repeler. Se hace referencia a la regla de la mano izquierda de Ampère para determinar la dirección de la fuerza en un conductor. Finalmente, se alude a la historia de la electrificación y la contribución de Michael Faraday en el campo de la electricidad y el magnetismo.
🧲 Principios del motor y su desarrollo
El segundo párrafo profundiza en los principios del motor, mostrando cómo los efectos electromagnéticos en un solo alambre conducente dieron lugar a la formulación del principio del motor. Se describe cómo la corriente en un alambre interactúa con un imán para producir movimiento y cómo la dirección de la corriente afecta esta interacción. Se destaca la importancia de la teoría del campo magnético de Faraday y cómo su trabajo influyó en el desarrollo de altavoces y otros dispositivos. Además, se presenta la ecuación para calcular la fuerza magnética en un conductor dentro de un campo magnético uniforme, destacando las variables involucradas y cómo están relacionadas.
📐 Experimentos con motores y campo magnético
Este párrafo se enfoca en la experimentación con motores eléctricos y cómo se puede medir la fuerza magnética resultante en un conductor. Se utiliza un aparato de equilibrador de corriente para observar cómo la corriente fluye a través de un conductor y cómo esto afecta la fuerza magnética. Se describe el uso de una báscula para medir cambios en la fuerza y cómo estos cambios se relacionan con la masa. Además, se discute cómo se pueden manipular variables como la corriente y la intensidad del campo magnético para aumentar o disminuir la fuerza magnética en el conductor.
🚗 Aplicaciones prácticas de los motores eléctricos
El cuarto párrafo explora las aplicaciones prácticas de los motores eléctricos, destacando cuántos motores se pueden encontrar en un automóvil o en una cocina. Se realiza un experimento para estudiar la relación entre la corriente y la fuerza magnética en un alambre, manteniendo constantes el campo magnético y la longitud del alambre. Se presenta un análisis gráfico de la fuerza en función de la corriente, mostrando una relación lineal y proporcional. Además, se calcula el error porcentual en la medición de la longitud del conductor en el campo magnético.
🏡 Motores eléctricos en la vida cotidiana
Este párrafo habla sobre la presencia de motores eléctricos en entornos domésticos y cómo su entendimiento puede ayudar a predecir la dirección de las fuerzas en un carrete de alambre. Se discute el uso del pulgar izquierdo para determinar la dirección de la corriente y cómo esto afecta la fuerza en el carrete. Se menciona el galvanómetro como un medidor de corriente sensible y se explora la historia del motor de fereday y la conexión entre magnetismo y electricidad descubierta por Orsted. Además, se describe cómo se puede mantener un carrete rotando cambiando la dirección de la fuerza en cada medio giro.
🔧 Mantenimiento y tipos de motores eléctricos
El sexto y último párrafo se centra en el mantenimiento de motores eléctricos y los diferentes tipos que existen. Se describen los componentes básicos de un motor de corriente continua, incluyendo el estator y la armadura, y cómo se conectan para crear un campo magnético. Se discute la posibilidad de usar corriente alterna en lugar de corriente continua en motores eléctricos y cómo esto se logra con anillos colectores y escobillas. Se menciona la economía de la corriente alterna y por qué los motores de corriente alterna son más comunes en el uso doméstico e industrial. Finalmente, se reflexiona sobre la importancia de los motores eléctricos en el mundo actual y su potencial futuro.
Mindmap
Keywords
💡Motor eléctrico
💡Campo magnético
💡Fuerza magnética
💡Regla de la mano izquierda
💡Conductor de corriente
💡Corriente continua
💡Efecto Ampère
💡Motor de corriente alterna
💡Conmutador de anillo
💡Energía cinética mecánica
💡Energía potencial eléctrica
Highlights
La fascinación por los motores eléctricos comienza desde una edad temprana y su presencia en nuestra vida aumenta el interés por ellos.
Los motores eléctricos son esenciales en el trabajo, juegos y en la casa en un mundo en movimiento.
La interacción entre dos conductores paralelos de corriente se ve afectada por la dirección del flujo de electrones y sus campos magnéticos.
André-Marie Ampère demostró la interacción entre dos alambres paralelos con corriente, descubriendo la fuerza que se produce entre ellos.
Hans Christian Ørsted descubrió la relación entre la electricidad y el magnetismo, lo que llevó a investigar las interacciones electromagnéticas.
El principio del motor se basa en la fuerza que experimenta un conductor de corriente en un campo magnético.
La fuerza en un conductor de corriente en un campo magnético es perpendicular al campo y al flujo electrónico.
El amplificador de un altavoz convierte señales eléctricas en energía mecánica, utilizando el principio del motor.
La fuerza magnética en un conductor en un campo magnético uniforme se calcula con la ecuación FM = B * I * L.
La fuerza magnética es directamente proporcional a la corriente, la intensidad del campo magnético, y la longitud del conductor en el campo.
Un experimento con un equilibrador de corriente muestra cómo la corriente fluye por un conductor y la fuerza resultante cambia la lectura en la báscula.
La fuerza magnética en un alambre conductor de corriente es directamente proporcional a la corriente, como se demuestra en un experimento.
El motor de corriente continua utiliza un conmutador de anillo partido para invertir la dirección de la corriente y mantener la rotación continua.
Los motores de corriente alterna son más comunes debido a su economía y adaptabilidad en el uso doméstico e industrial.
La manufactura de motores de corriente continua es más costosa en comparación con los de corriente alterna.
Los motores eléctricos han evolucionado desde los experimentos de Michael Faraday a tener millones de aplicaciones en el mundo actual.
Los motores eléctricos son fundamentales para mantener un mundo en movimiento y su importancia es probable que continúe en el futuro.
Transcripts
[Música]
física un mundo en
[Música]
movimiento fascinación por los motores
eléctricos comienza A muy temprana edad
aú si los motores eléctricos están
presentes solo en
principio a lo largo de nuestras vidas
aumenta nuestro interés por los motores
eléctricos en el trabajo en los
juegos y en la casa en un mundo en
movimiento cuando se realiza un trabajo
es posible que un motor eléctrico haya
tenido algo que
ver Campos
magnéticos efecto
[Música]
motor en este programa exploraremos las
bases de los motores eléctricos los
principios incluyen las fuerzas que
contiene un conductor de corriente en un
campo magnético esto lo investigaremos
en el laboratorio al final del programa
podrán comparar los motores de corriente
continua y los medidores y aprenderán a
construir un motor simple de corriente
continua a partir de materiales comunes
qué es esto Ahora no es mucho I Pero al
final del programa habrán convertido
esto en un motor eléctrico por dónde
empezamos por el principio Qué es un
motor eléctrico algo que usa energía
potencial eléctrica y la convierte en
energía cinética mecánica bien Ahora
veamos algo
familiar
[Música]
Ya vimos como dos conductores paralelos
de corriente se atraen cuando los
electrones fluyen a través de ellos En
la misma
dirección Esto se debe a la interacción
entre sus campos magnéticos
no pero se repelen cuando los electrones
fluyen en direcciones
opuestas extendamos la regla de la mano
iques decir la dirección de la fuerza en
cada alambre conductor de
corriente si El pulgar izquierdo
representa la dirección del flujo de
electrones y los dedos de la mano
izquierda apuntan en la dirección del
campo magnético
externo entonces la fuerza del conductor
será indicada por la dirección de la
palma de la mano
izquierda al aplicar esta regla a cada
alambre
vemos que los alambres son forzados a
unirse cuando las corrientes van hacia
la misma
dirección y se apartan cuando las
corrientes van en direcciones
[Música]
opuestas es difícil Mostrar tres
dimensiones en una tabla bidimensional o
un pizarrón blanco así que para
representar una flecha que va hacia este
pizarrón usamos una cruz como siamos una
flecha como esta
si la flecha fuera hacia ustedes hacia
fuera del pizarrón solo verían su punta
Así que usaremos un
punto estos símbolos se aplican a todas
las cantidades
vectoriales en 1820 André Marí amper
demostró por primera vez la interacción
entre dos alambres paralelos conductores
de
corriente si colocan dos alambres
paralelos rectos infinitamente largos a
una distancia de 1 metro entre ellos en
un vacío cuando una amp de corriente
fluya a través de ellos se producirá una
fuerza de 2 por 10 a la men7 New entre
los alambres por cada metro de
longitud amper se vio muy influido por
oster cuyo trabajo en electricidad había
mostrado que existía una relación entre
la electricidad y el magnetismo Así que
quiso demostrar que de algún modo la
electricidad podía causar atracción y
repulsión y decidió equilibrar esto lo
que eso fue poner dos alambres uno fijo
para que no pudiera moverse y otro que
pudiera
rotar después envió una corriente a
través de ambos alambres y descubrió que
si la corriente iba en la misma
dirección los alambres se atraería Y si
la corriente iba en la dirección opuesta
se repeler esta atracción y repulsión
fue demostrada por la rotación del
segundo alambre hasta que ambos alambres
quedaron totalmente paralelos y en ese
momento cesó la
rotación F físico y químico inglés
también investigó las interacciones
electromagnéticas cómo lo hizo reemplazó
uno de los conductores de corriente con
un imán permanente como el campo
magnético externo para el segundo
alambre Qué descubrió descubrió una
serie de efectos en un solo alambre
recto lo que luego se resumió como el
principio del motor y así construiremos
nuestro motor claro enven corriente en
la misma dirección a través de ambos
alambres muy bien ambos imanes repelen
el alambre igual que en el caso de la
atracción y la repulsión entre dos
alambres conductores de corriente Por
qué se mueven así la respuesta está en
tu mano izquierda quiere que usemos la
regla de la mano izquierda para
verificar la dirección de la fuerza de
cada alambre
Exacto regla de la mano
izquierda el flujo electrónico va de la
parte más alta a la parte más baja del
alambre Así es yo apuntaré mi pulgar
hacia la dirección del flujo electrónico
y los otros dedos en la dirección del
campo magnético externo que va del Polo
Norte al Polo Sur del
imán la fuerza de este imán está lejos
de su centro porque esa es la dirección
a la que apunta mi y ahora el segundo
alambre a ver la fuerza va en la
dirección contraria porque el campo
magnético externo está invertido bien
qué ocurre si invertimos la dirección de
las corrientes la fuerza que actúa sobre
el alambre también cambia de
dirección la dirección de la fuerza
depende de la dirección del campo
magnético externo y de la dirección de
la corriente Así
es fday vivió en Inglaterra a principios
del siglo XIX como era encuadernador de
libros leía los libros que le llevaban
sus clientes Un día alguien llevó a
encuadernar la enciclopedia británica
leyó el artículo sobre la electricidad
que le emocionó mucho y Por así decirlo
encendió su interés por este tema en
general
quizá podamos clasificar sus logros en
dos categorías la química y la eléctrica
cuando iniciaba su carrera identificó el
benceno Así que se ganó un lugar
legítimo dentro de la química Pero
quizás sea más conocido por haber
desarrollado la teoría del campo
magnético observen que cuando fluye la
corriente Esta es paralela a las líneas
del campo y no actúa ninguna fuerza sin
embargo se ejerce la fuerza máxima en el
alambre cuando está perpendicular al
campo magnético
externo la dirección de la fuerza del
alambre está relacionada con la
orientación tanto del campo magnético
externo como la del
conductor a la izquierda del conductor
ambos Campos van en la misma dirección
se refuerzan uno al otro produciendo un
fuerte campo magnético que da lugar a
una gran fuerza a la
derecha pero a la derecha de del
conductor los campos apuntan en
direcciones opuestas tienden a
cancelarse uno al otro produciendo un
campo más débil y por lo tanto una menor
fuerza a la
izquierda esta diferencia en la
intensidad de los campos indicada por
las diferentes densidades de las líneas
del campo a cada lado del conductor
explica la fuerza neta a la derecha en
el
conductor Cómo podemos variar la
magnitud de la fuerza que actúa sobre un
conductor no hay mucho que cambiar pero
creo que podemos comenzar con la
corriente sí buena idea una corriente
mayor aumenta la fuerza y qué tal si
reemplazamos este imán por uno más
intenso a ver la fuerza del alambre
conductor aumentará Esto se debe a que
el campo magnético externo es más
fuerte muy bien Y qué hay del alambre
qué tal si ponemos el doble de alambre
en el campo magnético externo sí como si
alargamos los polos del
imán Sí pero manteniendo igual inidad
del campo magnético y el doble de
longitud de alambre experimentaría el
doble de la fuerza bien
pensado estos efectos pueden resumirse
con el principio motor un conductor de
corriente que da un golpe cortante a
través de las líneas del campo magnético
experimenta una fuerza perpendicular en
el campo magnético y en la dirección del
flujo
electrónico la magnitud de esta fuerza
es directamente proporcional a la
magnitud de la corriente la magnitud del
campo magnético externo y la longitud el
conductor en el
campo una aplicación del principio motor
se da en el altoparlante donde las
señales eléctricas cambian a energía
mecánica el amplificador del
altoparlante envía electrones a través
de la bobina móvil que está adjunta a un
cono Y que está en el campo de imanes
permanentes el campo magnético que rodea
a la bobina interactúa con el del imán
permanente y el cono se
mueve la variación constante de la
dirección de la corriente hace que el
cono vibre produciendo
[Música]
sonido podemos calcular la magnitud de
la fuerza magnética que actúa en un
conductor en un campo magnético uniforme
cuando ese conductor es perpendicular al
campo observen que la ecuación contiene
cada una de las relaciones que Ed
identificar anteriormente Qué significan
las
variables FM es fuerza magnética en
newtons y es la corriente en
amperios l es la longitud del conductor
en el campo magnético en
metros y b es la intensidad del campo
magnético externo en
teslas subí nos Recuerda que el campo
magnético está orientado en ángulo recto
a la dirección de la corriente ya que el
cable conductor es paralelo al campo la
fuerza del alambre es igual a cero no sí
usamos la regla de la mano izquierda
para determinar la dirección Cómo
sabemos si la ecuación es correcta
podremos probarla después en un
ejercicio en el laboratorio Mientras
tanto Aquí les tengo un problema un
conductor de corriente de 35
cm está alineado de oeste a
este y pasa una corriente electrónica de
4.5 amperios hacia el
este si este conductor es colocado en el
campo magnético que se dirige al
norte con una intensidad de 0.62
teslas Cuál es la fuerza que actúa sobre
él Bueno podemos usar la ecuación de
fuerza magnética FM = A
ilb
perpendicular sí sustituimos la
corriente 4.5
amperios y la longitud 0.53
m y la intensidad del campo magn
0.62
teslas Y
tenemos
0.98
New
bien usando la regla de la mano
izquierda la dirección de la fuerza
magnética que actúa en el alambre es
hacia abajo hacia la superficie de la
Tierra un momento a mí me parece que va
hacia dentro del pizarrón el diagrama
muestra las variables vistas desde
arriba lo
sabía cómo cancelamos las unidades para
quedarnos con newtons al final buena
pregunta y reorden la ecuación básica
para despejar B la intensidad del campo
magnético de acuerdo dividiré ambos
lados de la ecuación entre I y L muy
bien B se mide en
teslas si analizamos las unidades
veremos que un tesla es igual a un
Newton sobre amperometro
Así que la fuerza de un campo magnético
se define en términos de la fuerza en
una sección del alambre recto dentro del
campo un metro de longitud que conduce
una corriente de un
amperio volvamos a la ecuación
original podemos reemplazar los teslas
con Newton sobre amperometro y las
unidades se cancelan dejándonos con
newtons como nuestra unidad de
[Música]
fuerza principio motor en el diseño de
un motor eléctrico en
[Música]
1821 podemos usar este aparato
equilibrador de corriente para
investigar el principio del motor cómo
funciona pues esta es una báscula en
gramos este conductor es suspendido
perpendicularmente al campo magnético
entre los pequeños imanes que están
montados en su balancín
observen el conductor está en un campo
magnético cuando la corriente fluye por
el conductor Qué sucede sh una fuerza en
él que puede ir hacia arriba o abajo
dependiendo de la dirección de la
corriente
Sí y eso hace que cambie la lectura en
la báscula muy
bien la báscula normalmente mide la masa
pero en este caso Qué mide el cambio en
la fuerza bien Así que podemos encontrar
la fuerza magnética en el conductor
multiplicando el aparente cambio en la
masa por 9.81 m por segundo cuadrado sí
aparato puede medir la fuerza magnética
resultante al cambiar la longitud del
alambre o la
corriente Cuántos motores eléctricos
puedes encontrar en tu auto en tu cocina
sigue con
nosotros qué hacen estamos viendo la
relación entre la corriente a través del
conductor y la fuerza magnética
resultante en el alambre mantendremos
constantes el campo magnético y la
longitud del alambre y durante cinco
pruebas aum
alambre en cada qué esperan
encontrar de acuerdo con la ecuación la
fuerza y la corriente varían
directamente es cierto la Gráfica de
fuerza contra corriente mostrar una
relación
lineal bien hecho sigamos con el
experimento reuniendo
[Música]
información está bien no hay corriente a
través del conductor Cuál es la masa del
balanc y el imán
159.95 gr bien le restamos a la lectura
de la segunda báscula la cantidad de
antes de calcular la fuerza magnética
que actúa sobre el alambre bien y
multiplicamos la diferencia por 9.81 Met
por segundo al cuadrado para terminar el
cálculo de
FM aumentemos la corriente a un
amperio
tenemos
159.6
G y si lo aumentamos a 2
amperios Después de cinco
pruebas la fuerza magnética del alambre
que conduce 5 amperios de corriente es
de
14.1
m con eso
terminamos análisis de la
información Cuál es el
resultado trazamos la variable manejada
la corriente en el eje x y la variable
de la respuesta la fuerza magnética en
el alambre conductor de corriente en el
eje y descubrimos una relación lineal
entre la fuerza y la corriente Así que
la magnitud de la fuerza es directamente
proporcional a la magnitud de la
corriente como dice la ecuación
muy bien veamos detenidamente su gráfica
qué creen que represente la inclinación
en la línea Pues si comparamos la
ecuación en general para ver una
relación lineal con la ecuación básica
de la
física vemos que la inclinación de la
línea es igual a L por B ya que I es la
variable x y FM es la variable y y la
intersección de y debe ser
cer
bieno magnitud del campo magnético es
992.5 militeslas pueden calcular el
valor de
l primero tenemos que encontrar el valor
de la
inclinación luego podemos dividir este
valor entre la magnitud del campo
magnético para despejar
l muy bien inclinación es igual a
elevación sobre
distancia
Así que dividimos el valor de la
elevación 8.5 m entre el recorrido de
3.00
ampos Y tenemos una inclinación de 2.8 m
sobre
amperio después sustituyendo en la
ecuación principal para la inclinación
2.8 mbre
ampio y para 92.5 m sobre
amperometro obtenemos
0.0306 m y tenemos que l es igual a 3.1
CM la longitud del conductor que
teníamos en el campo magnético era de
3.00
cm angi y shaan hicieron un buen trabajo
podemos calcular su porcentaje de error
error porcentual usando la fórmula
ig valor experimental menos el valor
medido entre el valor medido por el
100% y al sustituirlo por números 3.1 cm
men 3.00 cm sobre
3.00 cm por el
100% tenemos un error porcentual del
[Música]
3%
[Música]
hay 15 motores eléctricos en la cocina
promedio y nu motores eléctricos en el
auto
[Música]
promedio cómo va su modelo de motor creo
que necesitamos más pistas
bueno
entender cómo funciona este aparato
podría ayudarles pueden predecir la
dirección de la fuerza de cada lado de
este carrete de alambre cuando se aplica
una corriente
claro El pulgar izquierdo indica la
dirección de la corriente a través de
este lado del alambre mientras los dedos
apuntan en la dirección del campo
magnético externo Esto hace que la palma
de la mano izquierda muestre la
dirección de la
fuerza fuera de la pantalla de este lado
del carrete
y este lado del carrete va hacia dentro
de la
pantalla el extremo del carrete de
alambre es paralelo al campo magnético
Así que no experimenta ninguna
fuerza como resultado el carrete rota
así pero si rota Más allá de esta
posición las mismas fuerzas detendrán la
rotación y regresarán el carrete a la
posición de
equilibrio pero Si volvemos a nuestro
Punto de partida e invertimos la
dirección de la
corriente el carrete
rotarán
el galvanómetro es un medidor de
corriente muy
sensible está formado por una bobina
localizada entre los polos de un imán de
Gran intensidad la bobina gira en
respuesta a la corriente a mayor
corriente mayor desviación con una
escala de cero central podemos medir la
corriente que fluye en cada
dirección el primer indicio que dio
lugar al motor de fereday fue el
descubrimiento de orsted de que el
magnetismo y la electricidad estaban
interconectados orsted básicamente creó
un electroimán probando que la
electricidad podía crear un imán faird
se apoyó en esto y empezó a observar la
relación de los Opuestos para el
magnetismo podía crear electricidad al
hacerlo descubrió que no era el
magnetismo lo que creaba electricidad
sino el movimiento a través de este al
que llamó campo magnético así lo
esencial era el movimiento y no la
relación entre ambos además de los
motores eléctricos la teoría del campo
de Michael farad contribuyó al
desarrollo de generadores y
[Música]
transformadores Cómo podemos mantener el
carrete
rotando
cambiando la dirección de la fuerza en
cada media vuelta s si la fuerza en este
lado del carrete es hacia mi izquierda
en la posición de equilibrio hay que
hacer que la fuerza vaya hacia mi
derecha y viceversa en el otro lado Cómo
podemos hacer eso la dirección de la
fuerza de un conductor depende de la
orientación del campo magnético externo
y de la dirección de la corriente Así
que una de estas dos variables debe ser
invertida cada media vuelta Ya casi lo
logran este motor eléctrico de corriente
continua logra la tarea de invertir la
dirección de la corriente cada media
vuelta usando un conmutador de anillo
partido cuando los electrones fluyen a
través de la bobina en esta
dirección el lado a de la bobina
experimenta una fuerza ascendente y el
lado CD experimenta una fuerza
descendente
la bobina rota hacia la posición
vertical aquí ambas escobillas contactan
el vacío aislante del conmutador de
anillo partido y no hay flujo
electrónico la inercia lleva la bobina a
través de la posición vertical hasta que
una vez más las escobillas hacen
contacto con la otra mitad del anillo la
dirección de los electrones fluye al
invertirse el movimiento de la bobina y
la dirección de la fuerza de lado del
alambre cambia permitiendo una rotación
continua en la misma dirección el
procedimiento de cambio se repite cada
medio ciclo asegurando una rotación
[Música]
continua los motores que traen a reparar
presentan uno de dos problemas se van a
quemar o necesitan rebobinar O solamente
realizan una operación ruidosa y hay que
cambiar los cojinetes en ese caso solo
hay que hacer una revisión general un
motor de corriente continua tiene dos
componentes básicos un estator y una
armadura que rota dentro del estator el
estator está formado por bobinas de
cobre y de alambre de cobre y la
armadura también es de alambre de cobre
y al final de la armadura hay un
interruptor se conecta una tensión
continua al estator y esta crea un campo
magnético también se transfiere tensión
a la armadura mediante las escobillas de
Carbón del conmutador esto crea un campo
magnético que crea rotación y fuerza de
torsión
[Música]
sabían que si el ensamblaje de dos
escobillas y un conmutador de anillo
partido en un motor de corriente
continua es reemplazado por dos anillos
colectores con escobillas puede usarse
corriente alterna para hacer funcionar
el
[Música]
motor su motor está funcionando buen
trabajo cómo aplicaron lo que
aprendieron hoy para que se moviera
funciona con el principio del motor
naturalmente qué
más hicimos un pequeño aislante con los
extremos de una bobina de alambre de
electroimanes luego pusimos la bobina
equilibrada en estos soportes que
hicimos con clips cuando enganchamos los
clips a una fuente de poder y creamos un
campo magnético se ejerció una fuerza
sobre la bobina de alambre conductora de
corriente que la hizo rotar esto es
porque el campo magnético inducido que
rodea la bobina interactúa con el campo
magnético externo la bobina Da media
vuelta por las fuerzas que actúan sobre
ella aquí arriba y aquí
abajo pero hicimos trampa en la segunda
mitad del recorrido cómo los motores que
vimos hoy Tienen bobinas que rotan
continuamente en una
dirección esto es porque las corrientes
que van a través de ellos invierten su
dirección cada media vuelta debido a un
conmutador de anillo partido pero aquí
el aislante que queda en el alambre
interrumpe el flujo de corriente a
través del carrete y hace que solo se
deslice alrededor de este está
bien los motores de corriente alterna
son más comunes en el uso doméstico y en
el uso Industrial la economía de la
corriente alterna hace que se adapten
mejor que los de corriente continua la
manufactura de los motores de corriente
continua es más costosa Los costos de
hacer un motor de corriente continua con
el controlador más la fuente de poder
son mayores Así que la mayoría de la
gente y la mayoría de las Industrias
usan motores de corriente
alterna se imaginan un solo día sin usar
un motor eléctrico deberíamos intentarlo
ya lo he hecho en los
campamentos en tan solo poco más de 150
años hemos pasado de los experimentos de
Michael fday a los millones de
aplicaciones que hay para los motores
eléctricos en el futuro es muy probable
que los motores eléctricos sigan
manteniendo un mundo en
[Música]
movimiento
[Música]
[Música]
[Música]
H y
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