Significado y funcionamiento
La fuerza sobre la corriente en un campo magnético produce un momento de fuerza en ambos lados del circuito. Un conmutador invierte la corriente de manera sincronizada con la rotación, manteniendo el momento de fuerza actuando en la misma dirección de rotación.
Un enrollamiento en rotación genera una fuerza electromotriz (EMF), como en un generador, que se opone al voltaje de alimentación. Esto explica por qué la corriente difiere justo después de iniciarse desde un estado de reposo y durante una rotación rápida.
Relaciones y condiciones de validez
En un modelo simple, donde I = (V−kω)/R, el momento magnético es proporcional a kI. La aceleración de rotación se determina restando el torque de fricción y el torque de carga a este momento.
La aproximación incluye el campo magnético, la constante del motor y la constante del fricción viscosa. El arrastre real durante el arranque, las pérdidas de conmutación y el calentamiento de las bobinas son efectos separados.
Qué observar en la simulación
El conmutador mantiene el sentido del par; la fuerza contraelectromotriz reduce la corriente.
Campo y bobina ideales con fricción viscosa. Sin conmutador el modelo simple parte de π/4. Experimenta en pantalla; no lo reproduzcas con fuentes reales, enchufes ni alta tensión.
Relaciones y símbolos clave
Jω′ = kI−bω−τload · I = (V−kω)/R
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| ω | Velocidad angular | rad/s |
| kω | FCEM del motor | V |
| J | Momento de inercia | kg·m² |
Ejemplo resuelto
Con fuente de 6 V, corriente de 0.968 A y resistencia de 5 Ω, ¿cuál es la fuerza contraelectromotriz?
Aprox. 1.16 V
Errores frecuentes
- No es necesariamente el caso de que el consumo de corriente de un motor aumente de manera incondicional a medida que aumenta su velocidad.