1
00:00:04,719 --> 00:00:12,980
En este vídeo vamos a hablar sobre lo que ocurre cuando tenemos un campo magnético que aquí hemos representado de color rojo, vamos a poner B,

2
00:00:15,480 --> 00:00:23,600
que está generado por este dispositivo de color negro que tiene en los lados, y introducimos una espira, que es un cable que da la vuelta sobre sí mismo,

3
00:00:23,960 --> 00:00:30,000
por el cual circula una intensidad. Aquí vemos que hay un agujerito, pero ese agujerito es muy pequeño, vamos a decir que no lo tenemos en cuenta.

4
00:00:30,000 --> 00:00:34,780
como cuesta de entender este dibujo vamos a hacer este dibujo desde dos ángulos distintos

5
00:00:34,780 --> 00:00:38,560
en primer lugar vamos a mirarlo desde este lado de aquí

6
00:00:38,560 --> 00:00:45,539
si lo miro desde este lado de aquí el dispositivo de color negro se ve como así

7
00:00:45,539 --> 00:00:57,070
el campo magnético que lo hemos pintado de color rojo se ve de esta manera

8
00:00:57,070 --> 00:01:10,659
eso es el campo magnético y la espira cuadrada se ve así

9
00:01:10,659 --> 00:01:42,680
Por otro lado, si miramos desde este lado de aquí, que sería este lado de aquí, observamos como el campo magnético viene hacia nosotros, esto sería el campo magnético, la parte negra no la dibujo porque me taparía la visión,

10
00:01:42,680 --> 00:01:55,530
y la espira que es cuadrada se vería como así, este lado estaría más cerca, un poquito como en perspectiva,

11
00:01:55,650 --> 00:02:11,210
este lado quedaría más fuera de la pizarra, este lado quedaría un poquito más adentro, más adentro, así.

12
00:02:11,710 --> 00:02:20,449
Y tendríamos una intensidad que circula de esta forma, así.

13
00:02:20,449 --> 00:02:34,270
Aquí no he dibujado la intensidad porque costaría mucho de dibujar porque en esta parte tendríamos una que sube y una que baja y luego en uno de los lados entraría, concretamente en este lado entraría y en este lado saldría.

14
00:02:34,270 --> 00:02:47,569
Vamos a dibujar eso. Esto que dibujamos aquí es la intensidad que entra y que sale. Insisto, en la parte esta de aquí, que sería este lado y este lado, tendría uno que sube y uno que baja.

15
00:02:50,449 --> 00:03:04,849
Ahora que tenemos un poco más claro este dibujo vamos a empezar a observar qué fuerzas siente esta espira debido al campo magnético y resulta que las fuerzas no son especialmente interesantes

16
00:03:04,849 --> 00:03:33,069
Porque como esto es una espira cuadrada, vamos a decir que es una espira cuadrada, cuyo lado mide L, si yo aplico la ley de Laplace voy a observar que la fuerza que siente cada lado de la espira es I por L y por B en módulo.

17
00:03:33,069 --> 00:03:37,250
y la dirección que siente cada lado de la espira

18
00:03:37,250 --> 00:03:40,810
esta fuerza, la vamos a dibujar, vamos a utilizar la regla de la mano derecha

19
00:03:40,810 --> 00:03:44,990
vamos a dibujarla primero en este dibujo de aquí

20
00:03:44,990 --> 00:03:48,430
observamos por ejemplo el lado izquierdo

21
00:03:48,430 --> 00:03:52,669
tiene una L que va hacia arriba y un campo

22
00:03:52,669 --> 00:03:56,330
que sale del papel, entonces el giro es este, por lo tanto si hacemos este giro

23
00:03:56,330 --> 00:04:01,780
vemos una fuerza así, hacia allá, esta sería la fuerza

24
00:04:01,780 --> 00:04:11,439
de ese lado si esto lo llevamos aquí en este caso la intensidad va hacia allá vale si llevo esa

25
00:04:11,439 --> 00:04:20,399
intensidad hacia el campo me sale una fuerza hacia adentro esta sería la fuerza de este lado de aquí

26
00:04:20,399 --> 00:04:27,939
vamos a ver el lado paralelo que hay al otro lado en este caso tenemos la intensidad hacia abajo y

27
00:04:27,939 --> 00:04:40,040
el campo sube hacia arriba, es una fuerza que va hacia la izquierda, en este caso esta intensidad

28
00:04:40,040 --> 00:04:47,500
que va así sería una intensidad que viene hacia acá y si llevo esa intensidad hacia,

29
00:04:48,500 --> 00:04:53,920
viene hacia acá, sí, es una intensidad que va así y si llevo esa intensidad hacia el campo me sale

30
00:04:53,920 --> 00:05:03,660
hacia arriba, esta es la fuerza. Vamos a esta rama de arriba, la rama de arriba tiene una intensidad

31
00:05:03,660 --> 00:05:08,920
hacia la derecha y el campo hacia arriba con lo cual es así y el campo sale hacia abajo la fuerza

32
00:05:08,920 --> 00:05:16,759
magnética sale hacia abajo si hacemos lo mismo en este dibujo ahora la intensidad va hacia abajo y

33
00:05:16,759 --> 00:05:24,240
el campo viene hacia acá por lo tanto lo que vamos a observar es que desde abajo no puedo poner la

34
00:05:24,240 --> 00:05:34,199
mano bien pero así y nos sale una fuerza vertical y para abajo y por último en este caso de aquí

35
00:05:34,199 --> 00:05:39,800
abajo observamos que la intensidad va hacia la izquierda y el campo hacia arriba por lo tanto

36
00:05:39,800 --> 00:05:50,360
así y en este caso de aquí pues tendremos una intensidad hacia arriba un campo hacia la derecha

37
00:05:50,360 --> 00:06:01,139
y esto hace así y me sale hacia arriba si observamos este dibujo de aquí parece que lo único que hacen

38
00:06:01,139 --> 00:06:06,220
estas fuerzas es intentar aplastar la espira si nosotros consideramos que nuestra espira no se

39
00:06:06,220 --> 00:06:11,740
puede aplastar es muy rígida entonces estas fuerzas simplemente pues se anularán debido a la rigidez

40
00:06:11,740 --> 00:06:18,279
de la espira y no ocurrirá nada sin embargo si nos fijamos en este dibujo de aquí en el que se

41
00:06:18,279 --> 00:06:23,240
ve que esta fuerza de arriba y esta fuerza de abajo no son hacia el centro de la espira sino

42
00:06:23,240 --> 00:06:28,720
que son de esta forma lo que observamos es que esto se va a comportar como un balancín va a

43
00:06:28,720 --> 00:06:34,399
hacer que este punto baje y que este punto suba estas dos no estas dos se van a doblar aquí ya

44
00:06:34,399 --> 00:06:38,680
vemos que van hacia el centro y aquí también por lo tanto estas dos no hacen nada pero estas dos

45
00:06:38,680 --> 00:06:45,939
van a hacer que la espira gire sin embargo no se va a desplazar todas las fuerzas tienen el

46
00:06:45,939 --> 00:06:54,819
mismo módulo y dos a dos se anulan la suma de fuerzas que es masa por aceleración va a ser

47
00:06:54,819 --> 00:07:11,240
cero no hay desplazamiento desplazamiento ahora bien lo que sí que va a haber es un giro un giro

48
00:07:11,240 --> 00:07:17,000
que va a ser este punto así y este punto así cuando las cosas giran no trabajamos

49
00:07:17,000 --> 00:07:22,899
con fuerzas sino que para girar utilizamos lo que se llama el momento

50
00:07:22,899 --> 00:07:32,569
de una fuerza que se representa con la letra m

51
00:07:32,569 --> 00:07:37,889
y que es la distancia producto vectorial con

52
00:07:37,889 --> 00:07:42,029
la fuerza como hacemos esto entonces nos vamos a

53
00:07:42,029 --> 00:07:45,430
preocupar solamente de esta fuerza y esta fuerza que son las que nos hacen

54
00:07:45,430 --> 00:07:55,220
girar voy a volver a hacer el dibujo si tenemos esto así tenemos esto de aquí

55
00:07:55,220 --> 00:07:59,420
os voy a poner en la descripción el enlace al vídeo donde explicamos por

56
00:07:59,420 --> 00:08:03,720
primera vez el momento de una fuerza para que si no nos acordamos lo repasemos

57
00:08:03,720 --> 00:08:12,189
tendremos aquí una fuerza y aquí otra fuerza esto sería como cuando tenemos

58
00:08:12,189 --> 00:08:16,610
una puerta, intentamos abrirla, pero en este caso no tenemos una bisagra que nos ancle

59
00:08:16,610 --> 00:08:20,689
la puerta, simplemente estas dos fuerzas se compensan exactamente, se parece más al giro

60
00:08:20,689 --> 00:08:26,670
de un volante. Y el giro de un volante se produce alrededor del centro del volante,

61
00:08:26,769 --> 00:08:31,470
es decir, este punto de aquí va a ser el punto fijo que no se va a mover, por lo tanto

62
00:08:31,470 --> 00:08:42,730
esta R de aquí va a ser esta distancia R y esta distancia R que coinciden exactamente

63
00:08:42,730 --> 00:08:48,870
con la mitad del lado del cuadrado. Por lo tanto, ¿cuánto va a ser el momento que va

64
00:08:48,870 --> 00:08:58,019
a sentir esta espira? En uno de los lados, el momento digamos a la izquierda, va a ser

65
00:08:58,019 --> 00:09:01,200
en módulo como tenemos aquí un cierto ángulo

66
00:09:01,200 --> 00:09:05,980
vamos a poner cita pues va a ser

67
00:09:05,980 --> 00:09:08,159
esta R que hemos dicho es L medios

68
00:09:08,159 --> 00:09:11,220
por esta fuerza que es

69
00:09:11,220 --> 00:09:13,720
ILB

70
00:09:13,720 --> 00:09:18,299
por el seno de este ángulo de cita

71
00:09:18,299 --> 00:09:20,940
y hacia donde nos va a hacer girar

72
00:09:20,940 --> 00:09:23,899
esta fuerza pues nos va a hacer girar

73
00:09:23,899 --> 00:09:24,980
así

74
00:09:24,980 --> 00:09:30,000
y esa dirección es positiva en el eje Z

75
00:09:30,000 --> 00:09:34,039
por lo tanto esto va a ser en el sentido más K

76
00:09:34,039 --> 00:09:37,539
no lo pongo multiplicando porque no le he puesto aquí vector

77
00:09:37,539 --> 00:09:38,820
¿vale?

78
00:09:39,559 --> 00:09:41,279
¿cómo hemos descubierto que es más K?

79
00:09:41,360 --> 00:09:44,340
fijaros que si yo llevo la R hacia la F parece que vamos al revés

80
00:09:44,340 --> 00:09:46,500
sin embargo para hacer el producto vectorial

81
00:09:46,500 --> 00:09:48,940
tengo que poner los dos vectores con el origen común

82
00:09:48,940 --> 00:09:51,000
si pongo los vectores con origen común

83
00:09:51,000 --> 00:09:53,820
tengo la R así y la F así

84
00:09:53,820 --> 00:09:57,039
y el giro que hago efectivamente es este

85
00:09:57,039 --> 00:10:00,620
¿cómo sería el momento en el otro lado?

86
00:10:03,440 --> 00:10:05,139
podemos decir, este es el punto 1

87
00:10:05,139 --> 00:10:06,720
y este es el punto 2

88
00:10:06,720 --> 00:10:09,220
y esto va a ser momento 1, momento 2

89
00:10:09,220 --> 00:10:12,419
¿cómo va a ser? va a ser L medios

90
00:10:12,419 --> 00:10:16,159
tenemos aquí este ángulo

91
00:10:16,159 --> 00:10:18,820
en realidad el ángulo cita debería ser este de aquí

92
00:10:18,820 --> 00:10:21,379
para que todo funcionase, este no es cita

93
00:10:21,379 --> 00:10:25,360
tenemos ILB de nuevo

94
00:10:25,360 --> 00:10:28,659
tenemos el seno de este ángulo cita

95
00:10:28,659 --> 00:10:32,820
¿vale? y ¿hacia dónde me hace girar esto? pues también me hace girar así

96
00:10:32,820 --> 00:10:36,659
si los pongo con la fuerza aquí

97
00:10:36,659 --> 00:10:40,220
y la R aquí, efectivamente la R hacia la fuerza

98
00:10:40,220 --> 00:10:44,419
me sale este ángulo cita con el giro positivo

99
00:10:44,419 --> 00:10:49,720
en el eje Z, cuando yo sume estos momentos

100
00:10:49,720 --> 00:10:54,179
observaremos que el momento total que siente

101
00:10:54,179 --> 00:10:57,960
la espira es, ya no es L medios porque como son iguales

102
00:10:57,960 --> 00:11:06,320
pues es por dos es y el cuadrado b por el seno del ángulo

103
00:11:06,320 --> 00:11:10,519
y que me hace girar en este sentido antihorario tal como hemos dibujado

104
00:11:10,519 --> 00:11:15,440
nosotros este sistema esto me hace girar hacia acá

105
00:11:15,440 --> 00:11:20,899
vale podemos observar entonces que esto de aquí lo que va a hacer es que esta

106
00:11:20,899 --> 00:11:26,179
espira gire si hacemos que esta espira gire lo que estamos construyendo es un

107
00:11:26,179 --> 00:11:38,929
motor magnético electromagnéticos y así es como calcularíamos el momento que

108
00:11:38,929 --> 00:11:42,889
actúa sobre una espira cuadrada