Unidad 4

13.6 Momento de Rotación Magnético sobre un Lazo

Objetivo

El objetivo de esta actividad es desarrollar un entendimiento del momento de rotación sobre un lazo que lleva corriente en la presencia de un campo externo magnético.

Pregunta 1: La Fuerza magnética sobre la Cima del Lazo Si un campo magnético es aplicado en la dirección de x positiva, va a la fuerza magnética sobre el cable ,¿que comprende la cima del lazo ser dirigida en el +x,-x, +y,-y, +z, o la dirección-z?

R: Para determinar la dirección de la fuerza magnética sobre un cable que lleva corriente, imagínese señalar los dedos de su mano derecha en la dirección de la corriente. Rice sus dedos hasta que ellos señalen en la dirección del campo magnético. Su pulgar señala en la dirección de la fuerza magnética sobre el cable.

Pregunta 2: La inversión del Campo Si la dirección del campo magnético es invertida, ¿qué pasará a la dirección de la fuerza magnética sobre cada uno de los cuatro lados del lazo?

R: Si el campo magnetico se incrementa positivamente la fuerza magnetica actúa para los lado exteriores del campo donde se encuentra, en cambio si se incremente el campo magnetico negativamente, las fuerzas en z actuan hacia el exterior y las fuerzas en y actúan hacia el interior, en cambuo el campo magnético ca al medio de la figura, hacia adentro.

Pregunta 3: La Fuerza neta sobre el Lazo
¿Qué interpreta la fuerza neta sobre el lazo?

R: Las fuerzas en la parte superior e inferior del bucle son iguales en magnitud (porque de igual magnitud actual, la duración y el campo magnético), pero en dirección opuesta, porque de lo contrario las direcciones de las corrientes. Por lo tanto, estas dos fuerzas de suma a cero. Lo mismo es cierto para las fuerzas de las dos partes en el cable de bucle. Por lo tanto, la fuerza neta en el bucle es igual a cero.

Pregunta 4: Fuerzas en el giro del lazo:
¿Qué pasará a la magnitud y la dirección de las fuerzas magnéticas que actúan sobre los cuatro segmentos de cable si el lazo es hecho girar a un pequeño ángulo positivo?
R: Simplemente la magnitud empieza a tomar valores negativos ya que se mueva hacia abajo y las fuerzas se mueven junto con el lazo y no aumentan. (10º)

Pregunta 5: Giro del Lazo a 90 °
¿Qué pasará a la magnitud de la fuerza sobre el cable superior cuando el lazo es hecho girar a +90 °?
Compruebe su respuesta por haciendo girar el lazo a +90 °.
R: se podria decir que obtiene un valor de cero, debido a que no se encuentra ni en direccion hacia arriba ni hacia abajo; simplemente queda indicada en el lazo.

Pregunta 6: Giro del Lazo, más de 90 °
¿Qué pasará a la magnitud y la dirección de la fuerza sobre el cable superior cuando el lazo es hecho girar más de +90 °?
R: La magnitud seguira con valores negativos y la direccion tomara una direccion hacia abajo en el eje de las "y"; el angulo que se le da es de 110º

Pregunta 7: Giro del Lazo:
¿Puede la fuerza neta de la red forzada sobre el lazo, ser alguna vez no nula?
Compruebe su respuesta por ajustando el área del lazo, el campo aplicado, y/o la orientación angular.


Pregunta 8: Giro del Lazo, El Momento de Rotación
¿Cuál será la dirección del momento de rotación neto sobre el lazo si es hecho girar a un pequeño ángulo positivo?
Compruebe su respuesta por mostrando el momento de rotación y haciendo girar el lazo.

Pregunta 9: Giro del Lazo; Angulos Negativos.
¿Cuál será la dirección del momento de rotación neto sobre el lazo si es hecho girar a un pequeño ángulo negativo?
Compruebe su respuesta por haciendo girar el lazo.


Pregunta 10:
¿El Momento de rotación Máximo Positivo con el campo magnético que señala en la dirección +x, para lo que el ángulo de orientación experimentará el lazo el momento de rotación máximo positivo? Compruebe su respuesta por haciendo girar el lazo.


Pregunta 11:
¿La dependencia del area hace que el tamaño del momento de rotación depende del área del lazo? ¿Si es así, cómo? Compruebe su predicción por variando el tamaño del lazo.
R: Si la anchura del lazo es aumentada, entonces el brazo de palanca de las fuerzas sobre los aumentos de segmentos verticales de cable, conduciendo a un momento de rotación mayor. Si la altura del lazo es aumentada, entonces la longitud de los aumentos de segmentos verticales de cable, conduciendo a una fuerza mayor, que conduce a un momento de rotación mayor. ¡Así, aumentando las dimensiones del lazo aumenta el momento de rotación neto sobre el lazo!

Pregunta 12: La Regla General Por diversas orientaciones, examinar de cerca la relación entre el campo magnético, momento dipolo magnético, y el par de vectores. ¿Puedes pensar en una simple relación vector que resume la dependencia de la torsión en el momento de dipolo magnético y el campo magnético?

R: El par máximo es cuando los otros dos vectores son 90 ° aparte, y es igual a cero cuando los otros dos vectores son o bien 0 ° ó 180 ° de separación. Esto suena un poco como una función de seno. El vector entre productos,


,tiene una magnitud que depende del ángulo entre y en una forma sinusoidal. De hecho,

especifica correctamente la magnitud y la dirección de la torsión en una corriente portadora de bucle.