Page 609 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

590 Capítulo 30 Fuerza y momentos de torsión en un campo magnético

Hemos visto que al colocarlo en un campo magnético, un conductor por el que circula
corriente experimenta una fuerza perpendicular tanto a la corriente (/) como a la inducción
magnética (B). Una bobina suspendida en un campo magnético experimenta sobre sus costa­
dos un momento de torsión debido a fuerzas magnéticas equivalentes y de sentidos opuestos.
En este capítulo estudiaremos el galvanómetro, el voltímetro, el amperímetro y el motor de
corriente directa como aplicaciones de las fuerzas electromagnéticas.

Fuerza y momento de torsión en una espira
Un conductor por el que circula corriente suspendido en un campo magnético (véase la figura
30.1) experimentará una fuerza magnética dada por
F = BIL sen 6 = BIj_L (30.1)
donde /_L se refiere a la corriente perpendicular al campo B y L es la longitud del conductor.
La dirección de la fuerza se determina por medio de la regla del tornillo de rosca derecha.

F = BIL

Figura 30.1 La fuerza ejercida sobre un conductor por el que circula corriente tiene una dirección perpen­
dicular al campo magnético, la cual está dada por la regla del tornillo de rosca derecha.

Ahora examinemos las fuerzas que actúan sobre una espira rectangular por la que fluye una
corriente y que se encuentra suspendida en un campo magnético, como se muestra en la figura
30.2. La longitud de los lados son a y b, y la corriente I circula por la espira como ahí se indica.
(No se muestra la fuente de fem ni los conductores por donde llega la corriente para simplifi­
car.) Los lados mn y op de la espira tienen una longitud a perpendicular a la inducción magné­
tica B. Por tanto, sobre los lados actúan fuerzas de igual magnitud y de sentido opuesto.

F = Bla (30.2)
La fuerza se dirige hacia arriba para el segmento mn y hacia abajo para el segmento op.

F = Bla
i k

Figura 30.2 Fuerzas magnéticas sobre una espira por la que circula corriente.