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Fuerza magnética entre tres hilos - con vectores - Contenido educativo

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Subido el 4 de mayo de 2020 por Àngel Manuel G.

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En este vídeo calculamos la fuerza que se ejercen tres hilos conductores paralelos entre sí utilizando productos vectoriales.

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En este vídeo vamos a calcular la fuerza que se ejercen estos tres hilos conductores por los que pasan tres corrientes perpendiculares al papel. 00:00:07
En el vídeo anterior hemos calculado el campo que sentía el hilo conductor número 1. 00:00:15
De la misma forma se puede calcular el campo que siente el conductor 2 y el campo que siente el conductor 3. 00:00:20
En este vídeo vamos a calcular utilizando vectores. 00:00:26
Para calcular la fuerza vamos a aplicar la ley de Lorenz. 00:00:33
Como son hilos infinitos, lo que vamos a calcular es la fuerza por unidad de longitud. 00:00:42
La ley de Lorenz nos dice que cada trocito de hilo sufre un trocito de fuerza, que viene dada por la intensidad y el trocito de hilo producto vectorial con el campo magnético. 00:00:49
En este caso, si nos fijamos únicamente en la dirección del trocito de hilo, su módulo puede pasar al otro lado dividiendo y tendremos que la fuerza por unidad de longitud es I por la dirección de I producto vectorial con el campo magnético. 00:01:04
Vamos pues a calcular la fuerza que siente el conductor número 1 00:01:26
Nos damos cuenta que dentro del campo 1 ya está recogida toda la información del conductor 2 00:01:33
Este es el 2, este es el 3 y este es el 1 00:01:39
Dentro del campo 1 está incluida toda la información del campo 2 y del campo 3 00:01:44
Por lo tanto no tenemos que tener en cuenta para nada ni el campo 2 ni el campo 3 00:01:51
solamente la intensidad que circula por el conductor 1, la dirección en la que va esa 00:01:55
intensidad y el campo que siente el conductor 1. Entonces la fuerza del conductor 1 por 00:02:02
unidad de longitud va a ser la intensidad que es 5 amperios, el vector que va igual 00:02:13
que la intensidad, pero unitario, en este caso sube hacia arriba, por lo tanto es K positivo, 00:02:22
producto vectorial con el campo magnético que siente 1, que es este que tenemos aquí, 00:02:29
entonces 3,33 por 10 elevado a menos 5 por 0,866 y menos 0,500J. 00:02:35
El módulo será el producto de los módulos directamente podemos escribir 1 con 67 por 10 a la menos 4 y los vectores k producto vectorial con i será j y k producto vectorial con j será menos i pero con el menos será positivo. 00:02:49
Por lo tanto es 0,5 IK por J menos I con el menos más, 0,5 I, IK por I que es J, 0,866 J. 00:03:13
Como es fuerza por unidad de longitud, sus unidades son newton entre metro. 00:03:31
El conductor número 2 pues tiene la fuerza 2 entre la longitud 2 y será exactamente igual 5k la misma intensidad y la misma dirección producto vectorial y ahora el campo es el mismo módulo pero tiene una dirección distinta. 00:03:36
3,33 por 10 a la menos 5 por 0,866i más 0,500j, si hacemos la misma operación nos va a salir 00:04:00
1,67 por 10 a la menos 4 por, y en este caso, menos 0,500i más 0,866jNm. 00:04:16
Finalmente, sobre el conductor número 3, tenemos la fuerza 3 por unidad de longitud 00:04:35
Y tenemos la misma intensidad, pero en este caso va hacia dentro del papel, por lo tanto, menos K, producto vectorial con, y el campo que es siguiente 3, que es este de aquí, que no lo he puesto al principio, pero lleva una I porque es hacia la derecha, 5,77 por 10 a la menos 5 I. 00:04:42
Si hacemos el producto vectorial K, vectorial I nos da J con el signo menos, menos J 00:05:05
Y el producto de módulos, menos 2,89 por 10 elevado a menos 4 J Nm 00:05:13
Si representamos los tres conductores, este sería el conductor 1, este sería el conductor 2 y este sería el conductor 3 00:05:23
estas fuerzas, las vamos a pintar de color rojo, serán la fuerza 1 es hacia la derecha y hacia arriba 00:05:33
hacia arriba más que hacia la derecha, por lo tanto así 00:05:44
la fuerza 2 hacia la izquierda y hacia arriba, izquierda, arriba 00:05:48
y la fuerza 3 totalmente hacia abajo 00:05:55
observaremos entonces que los hilos que tienen corrientes en el mismo sentido 00:06:00
se atraen mientras que se repelen del que tiene la corriente en sentido contrario. 00:06:08
Valoración:
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Idioma/s:
es
Materias:
Física, Química
Niveles educativos:
▼ Mostrar / ocultar niveles
  • Bachillerato
    • Segundo Curso
Autor/es:
Àngel Manuel Gómez Sicilia
Subido por:
Àngel Manuel G.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
Visualizaciones:
24
Fecha:
4 de mayo de 2020 - 21:07
Visibilidad:
Público
Duración:
06′ 18″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1024x576 píxeles
Tamaño:
234.45 MBytes

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