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¿Cómo calcular la fuerza de un electroimán?

Los ingenieros eléctricos crean electroimanes al pasar corrientes eléctricas a través de objetos metálicos de ciertas formas. Comúnmente usan piezas solenoides de alambre, como la base de sus imanes. Hacen los solenoides torciendo trozos de metal en un modelo espiral alrededor de una plantilla cilíndrica; el resorte común es un solenoide. Pasar corriente eléctrica a través de un solenoide resulta en un campo magnético que ejerce fuerza cerca de objetos ferromagnéticos, tales como pedazos de hierro o de acero. Puedes determinar la magnitud de dicha fuerza, incluyendo las dimensiones y otras propiedades del imán en una ecuación relativamente sencilla.

Instrucciones

concentrics image by Adrian Hillman from Fotolia.com
  1. Escribe la ecuación:

    Fuerza = ((N x I)^2 x k x A) / (2 x g^2)

    N = el número de vueltas del solenoide. I = la corriente, en amperios (A), que corre a través del solenoide. A = el área seccional de cruce, en metros cuadrados, del imán solenoidal g = la distancia, en metros, entre el imán y la pieza de metal k = 4 x pi x 10^-7 (una constante) ^ = símbolo que significa a la 'n' potencia

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  2. Analiza tu electroimán para determinar sus dimensiones y la cantidad de corriente que circulará a través de él. Por ejemplo, imagina que tienes un imán con 1.000 vueltas y un área seccional de cruce de 0,5 metros-cuadrados que vas a operar con un corriente de 10 A de corriente a 1,5 metros de una pieza de metal.

    Por lo tanto: N = 1.000 I = 10 A A = 0,5 metros cuadrados g = 1,5 m

  3. Aplica los números en la ecuación para calcular la fuerza que actuará sobre la pieza de metal.

    Fuerza = ((1.000 x 10)^2 x 4 x pi x 10^-7 x 0,5) / (2 x 1,5^2) = 14 Newtons (N)

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