TAREA DE FISICA LA MEJOR DEL CBTIS 251

Este blog contiene informacion sobre el magnetismo
esperamos que les ayude en fisica II.

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Este blog fue creado por:
Jose Yair Chacha Pio
Reyes Eduardo Pio Alvarado
Federico Pio Perez
Gabino Mazaba Zapot

FUERZA Y MOMENTO DE TORSION EN UN CAMPO MAGNETICO

 Momento de torsión es el trabajo que hace que un dispositivo gire cierto ángulo en su propio eje, oponiendo éste una resistencia al cambio de posición.

El dispositivo que sirve para detectar una corriente eléctrica se llama galvanómetro. Su funcionamiento está basado 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 cojinetes metálicos.

La sensibilidad de un galvanómetro se determina por el momento de torsión del resorte, la fricción de los cojinetes  y la intensidad del campo magnético entre los polos del imán.

      COMPONENTES DE UN GALVANOMETRO

Podemos calcular el momento de torsión con la siguiente formula:

τ = NBIA cos α

donde:

t= momento de torsión

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 la espira respecto a las líneas de campo magnético.

EJEMPLO:

Una bobina rectangular que consta de 60 vueltas de alambre tiene un ancho de 10cm y un largo de 15cm. Atraviesa un campo magnético que tiene una densidad de 0.085 τ y una corriente de 25 A que circulan a través del devanado. La bobina forma un ángulo de 35° con el campo magnético. Determina cual será el momento de torsión que hace posible que gire la bobina.

DATOS                    FORMULA           

N= 60 vueltas             τ = NBIA cos α

B = 0.085 T

I = 25 A

A= 10cm*15cm = 0.015m²

α = 30°

τ = ?

SUSTITUCIÓN:                                  RESULTADO: τ = 1.32501 J

τ = (60)(0.085 T)(20 A)(0.015m²)(cos 30°)= τ = 1.32501 J

http://sites.google.com/site/fisicacbtis162/services/3-2-4-fuerza-y-momento-de-torsion-de-un-campo-magnetico

Motores de corriente continuo

Un motor eléctrico es un aparato que usa los campos eléctricos producidos por un embobinado para, junto con sus respectivos imanes, producir un movimiento rotacional continuo.

La clasificación de los motores depende de cómo están conectadas las bobinas y la armadura:
*Devanado en serie

*Devanado en paralelo o en derivación

*Motor compuesto
Ejemplo:
Cuando la bobina y la armadura se conectan en serie, se dice que el motor esta devanado en serie. En este tipo de motor, la corriente suministra energía al devanado del campo así como al de la armadura.
Si el devanado de la armadura y el del campo están conectados en paralelo, se dice que es un motor con devanado en derivación.
En algunas aplicaciones, 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. A este tipo de motor se le denomina motor compuesto.
      (Biografia)

Ley de Faraday

La ley de Faraday nos dice que la magnitud de la fem inducida en un circuito es igual a la razón de cambio del flujo magnético a través del circuito.

Con todos los experimentos se llego a la conclusión que la fem se puede inducir, al igual que la corriente, mediante una simple bobina o un simple alambre dentro de un campo magnético.

La ley de faraday es:

Es decir, la fem es inducida en un circuito cuando el flujo magnético a través de un circuito varía en el tiempo. En la formula denotamos como
, como el flujo magnético. El signo negativo representa la oposición que existe en los campos inducidos por el flujo magnético y la fem.

Además el flujo magnético es:

Nosotros en el laboratorio trabajaremos con una bobina, la cual es un artefacto revestido con alambre enrollado, en este caso el material del alambre es cobre. Por este motivo diremos que la fem inducida en una bobina es:

  

Al principio dijimos que la fem se inducía por el movimiento de un simple alambre dentro de un campo magnético. Este procedimiento se modela de al siguiente forma.

Siendo w la velocidad angular, A el área, B el campo magnético y n el número de vueltas de la bobina.

Recordando que la velocidad angular se define como:

En este día todos los experimentos los realizaremos con corriente alterna, la cual tendrá una frecuencia de
50(hz)

Para los transformadores encontramos la siguiente relación:

Ley de Lenz

Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce".

La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

donde:

• Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
• B = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
• S = Superficie del conductor.
• α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.
•    Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

En este caso la Ley de Faraday afirma que la V_ε inducido en cada instante tiene por valor:

 Vs= -n dq/dt

El valor negativo de la expresión anterior indica que el V_ε se opone a la variación del flujo que la produce. Este signo corresponde a la ley de Lenz.

Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834.