Definición de la regla de Fleming de la mano izquierda
La regla de Fleming de la mano izquierda muestra la dirección del empuje sobre un conductor que transporta una corriente en un campo magnético, Wikimedia Commons.
La regla establece que si estiramos el pulgar, el dedo corazón y el dedo índice de la mano izquierda de tal manera que formen un ángulo de, entonces el pulgar apuntará en la dirección de la fuerza, el dedo corazón apuntará en la dirección de la corrientey el dedo índice representa la dirección del campo magnético.
Una forma fácil de recordarlo es utilizar el acrónimo FBI, donde las letras significan las propiedades definidas anteriormente. Las letras representan cada uno de los dedos, empezando por el pulgar y terminando en el dedo corazón. Ahora vamos a trabajar en unos sencillos problemas de ejemplo en los que podemos aplicar la regla de la mano izquierda de Fleming.
Ejemplos de la regla de la mano izquierda de Fleming
Imagina un conductor que atraviesa la pantalla del ordenador, donde la corriente fluye de izquierda a derecha de la pantalla y el campo magnético externo fluye de arriba a abajo de la pantalla. ¿Cuál será la dirección de la fuerza sobre el conductor?
Dada la dirección de la corriente y del campo magnético, la fuerza o empuje apuntará hacia la pantalla, StudySmarter Originals.
Utilizando la regla de Fleming de la mano izquierda, coloca el dedo índice y el dedo corazón en la dirección del campo magnético y de la corriente, respectivamente. El pulgar apuntará hacia la pantalla, por lo que la fuerza se dirige hacia ella.
Imagina un cable colocado en el suelo, que lleva una corriente que fluye de sur a norte. Experimenta una fuerza hacia el este. ¿El campo magnético apunta hacia el suelo o hacia el cielo?
La dirección del campo magnético externo puede averiguarse utilizando la regla de la mano izquierda de Fleming. alineando los dedos pulgar e índice en la dirección de la corriente y la fuerza, StudySmarter Originals
Colocando el dedo corazón en la dirección de la corriente y el pulgar hacia el este, vemos que el campo magnético apunta hacia el cielo.
Tras estos ejemplos introductorios, veamos un caso de uso en el que se puede aplicar la regla de la mano izquierda de Fleming.
Caso práctico de la regla de la mano izquierda de Fleming
La regla de Fleming de la mano izquierda puede aplicarse en el circuito de un motor eléctrico, donde puede utilizarse para determinar la fuerza que actúa sobre el hilo conductor de corriente que está presente en el interior del motor eléctrico.
La imagen muestra cómo funciona un motor eléctrico debido a la interacción de la bobina portadora de corriente y el campo magnético, StudySmarter Originals.
Aplicación de la regla de Fleming de la mano izquierda
La figura anterior muestra el funcionamiento de un motor eléctrico. Vemos que la corriente entra en la espira por el brazo derecho. Señala con el dedo corazón la dirección de la corriente en el brazo derecho de la bobina. El dedo índice apunta al polo sur, ya que representa la dirección del campo magnético (de norte a sur). Si apuntas con el dedo corazón en la dirección de la corriente, obtendrás la dirección de la fuerza en ambos brazos de la bobina, como se muestra en la imagen. En conclusión, la bobina experimenta dos fuerzas iguales en magnitud pero opuestas en dirección, que son las responsables de accionar el motor eléctrico.
Un par es un par de fuerzas iguales y opuestas que actúan sobre cualquiera de los extremos de un cuerpo. Estas fuerzas juntas pueden hacer que un objeto gire alrededor de su centro. Las fuerzas debidas al efecto motor ejercen un par sobre el hilo conductor de corriente del interior del motor eléctrico.
Diferencia entre la regla de la izquierda y la regla de la derecha
En la regla de la derecha, el pulgar muestra la dirección del movimiento del conductor, Wikimedia Commons.
Fleming también tiene una regla de la mano derecha, que se utiliza en el contexto de la inducción electromagnética.
La inducción electromagnética es el fenómeno por el que se induce una corriente en un conductor cuando fluctúa el campo magnético que lo rodea.
Aquí, el pulgar indica el movimiento del conductor en lugar de la fuerza sobre el conductor. Estas dos direcciones son opuestas, por lo que es importante recordar esta gran diferencia con la función del pulgar en la regla de la mano izquierda de Fleming. Los dedos índice y corazón tienen ambos la misma función que en la regla de la mano izquierda. Vemos que esta regla de la mano derecha nos dice lo mismo que la regla de la mano izquierda de Fleming. También podemos comprobarlo colocando juntos los dedos índice de nuestras manos, y luego colocando juntos los dedos corazón: nuestros pulgares apuntan en direcciones opuestas, mostrando la diferencia de su función entre las dos reglas de las manos. Es importante conocer la diferencia entre estas dos reglas.
Importancia de la regla de la mano izquierda de Fleming
La regla de la mano izquierda de Fleming es importante porque proporciona una forma sencilla y precisa de hallar la dirección de la fuerza que experimenta un conductor portador de corriente en un campo magnético, dado que conoces la dirección tanto de la corriente como del campo magnético. Vimos la importancia de esta regla en el caso de uso de un motor eléctrico, donde pudimos identificar fácilmente la dirección en la que actúa la fuerza sobre los brazos de un motor eléctrico. Teniendo en cuenta que el funcionamiento del (de hecho muy importante) electromotor se entiende bien en parte gracias a la regla de la mano izquierda de Fleming, podemos concluir que la regla de la mano izquierda de Fleming es, aunque indirectamente, importante también en la vida cotidiana.
La regla de la mano izquierda de Fleming - Puntos clave
- La regla de la mano izquierda de Fleming establece que el pulgar apuntará en la dirección de la fuerza, el dedo índice apuntará en la dirección del campo magnético, y el dedo corazón apuntará en la dirección de la corriente. Una mnemotecnia es el FBI.
- La regla de la mano derecha de Fleming establece que el pulgar apunta en la dirección del movimiento del conductor, el dedo índice apunta en la dirección del campo magnético, y el dedo corazón apunta en la dirección de la corriente inducida.
- Cuidado con la diferencia de función del pulgar entre las dos reglas de la mano de Fleming.
- La regla de la mano izquierda de Fleming puede utilizarse para identificar la dirección de las fuerzas en un motor eléctrico.
- La regla de la mano derecha de Fleming puede utilizarse para identificar la dirección de la corriente inducida en un generador eléctrico.
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