Motore elettrico e momento di una forza su una spira.

Motore elettrico e momento di una forza su una spira.

Motore elettrico: un motore elettrico è un dispositivo che trasforma l'energia elettrica in energia meccanica. Un modello di motore elettrico a corrente continua è costituito da una spira rettangolare vincolata a ruotare intorno a un asse perpendicolare alle linee di campo magnetico. Immettendo una corrente continua sulla spira questa ruoterà su se stessa. Vi saranno due forze: F1 uscente ed F2 entrante.

Il movimento continua fin quando la spira non diventa perpendicolare al campo magnetico e per far sì che la spira continui a ruotare, bisogna invertire il senso della corrente non appena oltrepassa la linea orizzontale: con la corrente che circola in senso opposto, le forze cambiano verso e la coppia continua a favorire la rotazione. Cambiando il senso della corrente ogni mezzo giro, la coppia di forze magnetiche mantiene la spira in rotazione.
Momento di una forza su una spira: Considerando una spira rettangolare immersa in un campo magnetico B uniforme e indicando con A(con freccia sopra) il vettore che descrive la superficie racchiusa della spira osserviamo che il momento delle forze magnetiche che agiscono sulla spira ha modulo M=iABsenalfa . Quando alfa è diverso da zero, M non è nullo e la forza magnetica tende a far ruotare la spira fino a quando non si ha senalfa=0 , cioè alfa=0. Ne consegue che: una spira percorsa da corrente, posta in un campo magnetico, ruota fino a quando il vettore superficie della spira non è parallelo al vettore B(con freccia sopra).