Interacció entre corrent, camp magnètic i força

- Camp creat per càrregues en moviment (principi de funcionament dels electroimants):

a) Un conductor que és transvasat per un corrent crea un camp magnètic al seu entorn, el sentit del qual ve donat per la regla del tirabuixó.

b) Una espira que és transvasada per un corrent crea un camp magnètic en el centre, el sentit del qual ve donat per la regla del tirabuixó.

c) Una bobina que és atravessada per un corrent crea un camp magnètic, el sentit del qual ve donat per la regla del tirabuixó. En aquest cas és tant elevat el camp de l’interior que el de l’exterior és despreciable.

- Interacció entre corrent elèctric i camp magnètic (principi de funcionament dels motors):

a) Si en un camp magnètic introduïm un conductor que és atravessat per un corrent, en aquest conductor apareix una força que el desplaça (regla mà dreta: índex = camp, polze = causa, mig (cor) = conseqüència).

b) Si en un camp magnètic introduïm una espira que és atravessada per un corrent, en aquesta espira apareixen 2 forces, iguals però amb diferent sentit (moment o parell) que la fa girar. Cada força és de: Fmax = B · L · I (Llei d’Ampere). I el parell: t(tau) = 2 · F · d = 2 · B · L · I · b/2 (meitat de l’amplada), i com que b · L = S (secció); t = S · I · B Les espires acostumen a ser rectangulars. Però com que la incidència de B de l’estator sobre l’espira no és perpendicular aquest serà el parell màx., llavors el parell serà t = t_max · sinj

c) I el mateix passa amb les bobines o solenoides, però multiplicat per N espires:

t = N · S · I · B · sinj i t_max = N · S · I · B i com que f_max = B · S à t = N · f_max · I

- Interacció entre força i camp magnètic (principi de funcionament dels generadors):

a) Si desplacem un conductor per un camp magnètic, en aquest conductor s’hi indueix un corrent (regla de la mà dreta), i per tant apareix una ddp, anomenada fem.

b) Si fem girar una espira per un camp magnètic, en aquesta espira s’hi indueix un corrent. Aquesta fem és igual i de signe contrari a la rapidesa amb que varia el flux que travessa el cable (llei de Faraday) i que val

e = -df/dt. Sabem que en una superfície: f = B · S · cosj i en aquest cas ens trobem amb una superfície quan gira a una certa velocitat w = j / t; per tant j = wt; llavors podem dir que f = B · S · cos wt i com que e = -df/dt; fent la derivada e = w · B · S · sin wt

c) I el mateix passa amb les bobines o solenoides, però amb N espires,

e = -N · df/dt i per tant: e = N · w · B · S · sin wt; i si anomenem

emax. = N · w · B · S o com que f_max = B · S à emax. = N · f_max · w

podem dir que: e = emax. · sin wt

· Al qui provoca el camp se l’anomena inductor, al qui el rep induït.

· El mateix passa si desplacem l’inductor en comptes de l’induït (rotor i estator)