Este documento resume los conceptos fundamentales de fuerzas y momentos de torsión en campos magnéticos. Explica que el momento de torsión en una bobina de alambre depende del número de espiras, la inducción magnética, la corriente y el área de la espira. También describe cómo se usan galvanómetros, voltímetros y amperímetros, los cuales aprovechan las fuerzas magnéticas sobre bobinas para medir corriente, voltaje y resistencia. Finalmente, resume las ecuaciones clave para calcular momentos de torsión

1. Fuerzas y momentos de torsión
en un campo magnético
Capítulo 30
Capítulo 30
Física Sexta edición
Física Sexta edición
Paul E. Tippens
Paul E. Tippens
• Fuerza y momento de torsión en espira
• Campos magnéticos
• Momento de torsión magnético sobre un solenoide
• El galvanómetro
• El voltímetro de cc
• Al amperímetro de cc

2. Fuerza y momento de torsión
en una espira
donde: La fuerza que actúa sobre
τ = momento conductor por el que fluye
un de torsión
El momento de
El momento de N = número de espiras tiene una dirección
corriente de alambre
torsión en una bobina
torsión en una bobina perpendicular al campo
B = inducción magnética
devanada de alambre
devanada de alambre I = corriente que circula. por la espira
magnético
está dado por:
está dado por: A = área de la espira
ττ= NBIAcosα
= NBIAcosα α = ánguloF = BI⊥l con respecto
F = BI⊥l
de la espira
a las líneas de fuerza magnética
Para una espira por la cual
circula corriente, la fuerza
se dirige hacia arriba en el
segmento mn y hacia abajo
en el segmento op.
F = BIa
F = BIa

3. Momento de torsión magnético
sobre un solenoide
La aplicación de
la regla del pulgar
de la mano derecha
a cada espira de
alambre en el
solenoide demuestra
las polaridades de
El momento de donde:
donde: la figura.
El momento de ττ= momento de torsión
torsión en una bobina
torsión en una bobina = momento de torsión
N = número de espiras de alambre
N = número de espiras de alambre
devanada de alambre
devanada de alambre B = inducción magnética
B = inducción magnética
está dado por:
está dado por: II= corriente que circula por la bobina
= corriente que circula por la bobina
ττ= NBIAsinθ
= NBIAsinθ A = área de la bobina
A = área de la bobina
α = ángulo de la bobina con respecto aalas líneas
α = ángulo de la bobina con respecto las líneas
de fuerza mangética
de fuerza mangética

4. El galvanómetro
Un galvanómetro es un dispositivo para detectar una
corriente eléctrica.
Una cantidad desconocida
de corriente se aplica a la
bobina devanada.
La bobina cambia de
dirección según la cantidad
determinada de polaridad
y fuerza de la corriente
desconocida.

5. El voltímetro de cc
Un voltímetro de cc se emplea para medir diferencias de
potencial.
El resistor Rm se conecta en serie
con la bobina para establecer una
desviación de la escala completa
cuando se aplica el voltaje máximo.
VB − I g R g
Rm =
Ig

6. El amperímetro de cc
Un amperímetro de cc se emplea para medir corriente.
El resistor Rm se conecta en paralelo
(resistencia en derivación) con la
bobina para establecer una desviación
de la escala completa cuando se aplica
la corriente máxima.
Ig Rg
Rs =
I − Ig

7. Conceptos clave
• Momento de torsión • Resistencia
magnético multiplicadora
• Galvanómetro • Sensibilidad
• Voltímetro • Motor
• Amperímetro • Conmutador
• Desviación de la escala • Armadura
completa
• Resistencia en
derivación

8. Resumen de ecuaciones
τ = NBIA cosα
VB − I g R g
Rm =
Ig
τ = NBIA sin θ
Ig Rg
Rs =
I − Ig