Los motores eléctricos (parte 1)

supongamos que tenemos un campo magnético ve que va de derecha a izquierda voy a poner algunas de las flechas de este campo magnético de los vectores pero nada más los que están aquí en la pantalla va porque este campo está en todo el espacio tridimensional entonces también va de derecha a izquierda en el fondo de la pantalla y más como por donde estás tú bueno no voy a poner tantas flechas para que no se amontonen mi dibujo pero creo que te lo puedes imaginar bueno además de este campo magnético vamos a poner aquí un circuito en realidad nada más va a ser un pequeño cachito de circuito el resto del circuito puedes imaginar que está por allá arriba entonces aquí tenemos un cacho de circuito y vamos a imaginar que por aquí está pasando una corriente en este sentido una cierta corriente que le vamos a llamar lo vamos a llamar y va entonces ahí está esa corriente aquí está el lado positivo así que está el lado negativo del circuito entonces la corriente fluye hacia acá además pensemos que aquí tenemos un eje en el cual el circuito puede girar entonces pues te quiero preguntar qué crees que suceda que o sea cómo crees que esta fuerza afecte a este circuito bueno pues vamos a verlo entonces para eso vamos a ir por cachitos primero vamos a ver qué le hace la fuerza a esta parte y luego a esta parte y luego a esta parte y para eso vamos a recordar cuál es nuestra fórmula la fórmula nos dice que la fuerza que ejerce la voy a poner más a la derecha porque ahorita quiero hacer otra cosa por acá pero nos dice que la fuerza que ejerce el campo electromagnético ve en un segmento del circuito es igual a la corriente que está pasando por ahí multiplicada por el producto cruz de la longitud que nos interesa del circuito con el campo magnético si esta es una fórmula que ya vimos en vídeos pasados ahora lo que vamos a hacer es estudiar cachitos por cachito y nada más vamos a fijarnos en la dirección a lo mejor platicamos un poquito de la intuición detrás de la magnitud pero empecemos con la dirección entonces hacia donde nos quedaría la fuerza que ejerce este campo en este caso de acá en este primer segmento que pues vamos a marcarlo en color verde vamos a ponerle que va hacia abajo y que es el ba entonces cuál sería la fuerza o hacia dónde iría la fuerza bueno para esto tenemos que utilizar la regla de la mano derecha para ver este producto cruz y hacia dónde tiene que ir va entonces el dedo índice va en dirección de la longitud que es hacia abajo o sea iría más o menos hacia acá a ver si me quede el dibujo creo que está un poco complicado pero bueno iría hacia acá hacia abajo luego el dedo medio apuntaría hacia dónde va el campo que es hacia la izquierda no sé sería algo así porque se dobla más o menos de este estilo y luego va hacia acá y luego están por ahí los otros dedos que quedan por aquí en medio por aquí viene el dedo anular está el dedo anular que luego lo interrumpe el indique y el meñique viene para acá da la vuelta y por ahí hace la muñeca aquí se hace el otro cacho de muñeca está vas a ver que queda un poco más padre entonces por aquí está el meñique y aquí se dobla el dedo bueno más o menos es la idea sí entonces así está la mano está apunta hacia abajo que es la dirección de l verdad hacia la izquierda tenemos la dirección debe y entonces hay que ver hacia dónde apunta el pulgar pero el pulgar quedó oculto detrás de todos los dedos y eso justo indica que el pulgar está apuntando hacia adentro para entonces está apuntando hacia adentro esto recuerda es una flecha que estás viendo que que va hacia afuera de ti entonces está adentro y por lo tanto este campo ejerce una fuerza que entra en la pantalla vale entonces está empujando este segmento hacia adentro bueno ya dije muchas veces hacia adentro vamos con los otros segmentos vamos por ejemplo con este de acá en este también pasa algo interesante y este segmento es paralelo al campo magnético entonces cuánto nos va a dar este producto cruz pues cero verdad acuérdate que el producto cruz justo detecta qué tan perpendiculares son los vectores o sea más o menos si alguna componente de éste es perpendicular a este de acá eso es más o menos la intuición detrás pero aquí pues no son nada perpendiculares verdad son paralelos aunque van en direcciones opuestas son paralelos y por lo tanto del producto brush no va a detectar nada y nos va a dar cero por ahí el seno del ángulo es lo que lo que causa ese cero bueno entonces aquí la fuerza no ejerce el campo magnético no ejerce nada de fuerza voy a indicarlo así la fuerza 0 muy bien pasemos a este cachito de acá déjame cambiar de color para variar un poco entonces voy a utilizar este color rosa en este caso de acá ahora la longitud va hacia arriba porque acuérdate que como por convención va en la misma dirección que la corriente entonces ahora utilizando nuestra regla de la mano derecha tenemos que apuntar hacia arriba con el índice déjame ver si ven que el dibujo hacia arriba con el índice hacia arriba con el índice está tenemos que apuntar este hacia hacia la izquierda con el dedo medio por ahí está el dedo medio más o menos y los otros dedos quedan atrás dejando mi mano para ver cómo queda más o menos un dedo por ahí está el otro más o menos por ahí está la palma y entonces hacia dónde queda apuntando el pulgar pues queda apuntando hacia arriba hacia arriba hacia ti hacia fuera de la pantalla entonces ahí está está apuntando así hacia afuera esto es una flecha que va hacia ti entonces el campo ejerce una fuerza que sale de la pantalla muy bien vamos a reflexionar un poco qué sucede con estas cosas para entonces qué pasa cuando tenemos que del lado izquierdo tenemos una fuerza que va hacia adentro y acá una que está saliendo pues justo esto va a ejercer un torque en nuestro circuito acuérdate que por acá teníamos un eje déjame déjame marcar el eje bueno déjame poner así una línea punteada para indicar que ahí tenemos un eje entonces si multiplicamos la fuerza a ésta que está ejerciendo el campo magnético por esta distancia por esta distancia obtenemos un torque va entonces la fuerza por distancia va a ser igual al torque y del otro lado tenemos algo similar tenemos aquí está aquí tenemos que estar entrando y aquí tenemos que estar saliendo va entonces en realidad estas fuerzas pues no se cancela en verdad de hecho colaboran entre sí para hacer que esta cosa gire de esta forma sale pasa por aquí en sí mitad y luego entra va se entiende más o menos verdad espero que sí bueno entonces vamos a ver cómo quedaría rotado este este circuito entonces pareció déjame tomar el color amarillo vamos a girar lo entonces ahora esto se va a ver un poco más lejos lo voy a poner así en perspectiva este va a quedar un poco más cerca porque empezó a girar hacia afuera va y déjame tomar la herramienta de línea para completar estos cachitos en este cachito se vería así este cachito así más o menos en mis dibujos en perspectiva pues no son los mejores del mundo ahí están ahí tenemos que ya giro si se ve más o menos la idea verdad aquí está saliendo y aquí está como que entrando y por eso se ve más grande y más chico ok ahora qué sucede qué sucede con este campo magnético y con el circuito pues vamos a ver o sea la corriente sigue fluyendo así aquí seguimos teniendo más y aquí menos entonces la corriente sigue fluyendo de esta forma algo de este estilo vale el campo sigue yendo hacia la izquierda entonces podemos aplicar exactamente la misma regla de la mano derecha para este segmento para este de acá y para este de acá para obtener las mismas direcciones de la fuerza aquí tenemos que estar entrando la fuerza y acá tenemos que estar saliendo vale la fuerza está la cala pues está saliendo pero qué sucede ahora con el torque pues yo digo que el torque es menor ahora el torque es menor porque o sea la fuerza sigue teniendo la misma magnitud sin embargo ahora la distancia o sea y más déjame poner un poco más en perspectiva ahora la distancia está como hacia adentro y hacia la izquierda va la distancia hacia el eje de rotación pero va a ser menor porque ya giro tantito entonces ahora este lado está más cerca del eje de rotación y por tanto va a ejercer menos torque de este lado y lo mismo de este lado aquí también nos acercamos y también nos acercamos al eje de rotación viéndolo en el plano viéndolo en el plano este bueno en el plano de la pantalla en este de acá entonces si vas ir girando pero un poco menos fuerte y si seguimos para están pensando en que va girando y girando más entonces bueno de todas formas tenemos una fuerza hacia adentro de este lado y hacia afuera de este lado sigue girando pero cada vez tiene un menor bueno pensemos que seguimos girando y girando no hasta que lleguemos a que giro ya 90 grados entonces tendríamos una cosa de este estilo esto puede ser un poco confuso pero pero mira o sea este es el lado derecho entonces este es el lado derecho y el lado izquierdo ya no se ve porque queda ya tránsito pero déjame nada más pintar como por donde estaría como algo de este estilo va entonces ahí está el lado derecho y el lado izquierdo pero ahora este ya quedó enfrente y en este momento de aquí que pasa pues toda la fuerza está actuando hacia abajo bueno por la misma razón digamos si nos fijamos en el lado que está el fondo la fuerza está actuando hacia fuera verdad en el que está dentro está actuando hacia afuera entonces ahora no va a ejercer nada de torque porque no tenemos ninguna distancia al eje al eje de rotación y lo mismo sucede con este lado va sea el campo magnético está haciendo que este lado vaya hacia afuera porque la corriente está pasando hacia abajo en este lado de acá en el lado de enfrente pero como está corriendo como la fuerza va hacia afuera pues ahora no tenemos nada de torque porque a través no hay nada de distancia vale bueno entonces aquí ya no vamos a ejercer nada de torque pero ojo puede ser que este circuito todavía tenga un poquito de momento angular y entonces o sea estaba en esta posición empezó a girar garro como que cierta velocidad angular y aquí todavía la atrae y entonces va a pasarse tantito by entonces va a seguir girando un poquito más de los 90 grados entonces lo que te quiero dejar pensando es que crees que pase una vez que crucemos eso o sea ya que pasamos los 90 grados y empieza a girar tantito del otro lado qué crees que suceda bueno te voy a dejar pensando en ese acertijo y practicaremos más al respecto en el siguiente vídeo