El funcionamiento de una bobina eléctrica se basa en la interacción de campos magnéticos. Una corriente eléctrica que pasa a través de un cable produce un campo eléctrico. La dirección del campo viene dada por la regla del pulgar de la derecha. La corriente eléctrica está simbolizada por el vector I, y el campo magnético por el vector B.
Entonces, ¿qué sucede cuando curva el cable recto en una bobina?
Cada sector minuto de la bobina tiende a producir su propio campo individual. De ahí obtenemos algo como esto.
Entonces, ahora una bobina de alambre que produce corriente eléctrica produce un campo magnético, idéntico a un imán. Y la dirección del campo magnético todavía puede explicarse por la misma regla del pulgar de la mano derecha. Coloque sus dedos a lo largo de la dirección de la corriente y el pulgar apuntará en la dirección del campo magnético. Sin confundirse, eche un vistazo a esta imagen.
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Entonces, ahora debe tener una comprensión básica de los campos magnéticos inducidos a través de la corriente eléctrica. Al llegar a un motor eléctrico, esto es lo que necesita comprender.
Hay dos campos magnéticos en un motor (uno externo, uno generado por la bobina al pasar la corriente), perpendiculares entre sí, cuya interacción da una fuerza resultante, perpendicular a la dirección de cualquiera de los campos. Según la física de la escuela secundaria, la regla de la mano izquierda de Fleming puede ayudar a recordar esto.
Aquí hay una explicación más teórica de qué fuerza experimenta una bobina de motor cuando la corriente pasa a través de ella en presencia de un campo magnético externo. Apliquemos la bobina en un cuadrado para una mejor comprensión.
Según la regla del pulgar de la mano derecha mencionada en la parte superior de mi respuesta, imagine que el campo se genera en la sección del cable AB. Es perpendicular al plano del campo magnético externo NS.
Ahora imagine la fuerza en la sección CD. La corriente es opuesta en dirección a AB, por lo tanto, la fuerza también es opuesta a la de AB, pero perpendicular al campo NS. Las fuerzas opuestas con la distancia BC, crean un par de rotación neto.
Para entender esto mejor, haga su propio imán simple con un clip como se muestra en el siguiente video.