REGLA DE LA MANO DERECHA

REGLA DE LA MANO DERECHA

CONCEPTO: Es un método para determinar sentidos vectoriales, y tiene como base los planos cartesianos. Se emplea prácticamente en dos maneras: para sentidos y movimientos vectoriales lineales, y para movimientos y direcciones rotacionales. 

Así, cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la derecha" (en el sentido de la agujas de un reloj) el sacacorchos o el tornillo "avanza", y viceversa, cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la izquierda" (contrario a las agujas del reloj), el sacacorchos o el tornillo "retroceden".

APLICACIONES: Muchas máquinas y procesos industriales observan este orden para ejes, vectores y movimientos axiales, incluyendo la robótica, pues sus 12 movimientos fundamentales se adhieren a esta regla.  Se la utiliza en general en todas las definiciones y descripciones basadas en un producto vectorial. Por ejemplo: 

• Momento de fuerzas o torque.
• El vector asociado a la velocidad angular. Cuando el sacacorchos gira como el objeto, la dirección de avance del sacacorchos indica la dirección del vector asociado a la velocidad angular.
• El vector asociado al momento angular.
• Dirección del campo magnético producido por una corriente. Cuando el sacacorchos avanza en la dirección de la corriente, él gira en la dirección del campo magnético.
• Dirección de la corriente que produce un campo magnético.
• Fuerza ejercida por un campo magnético sobre un conductor que conduce una corriente. La fuerza tiene la dirección del avance del sacacorchos cuando se éste gira en el sentido de la corriente hacia el campo magnético.
• Para definir la orientación de los ejes de un triedro rectángulo. Cuando el sacacorchos gira del eje x positivo al eje y positivo, él avanza en la dirección del eje z positivo.

REGLA DE LA MANO DERECHA EN UN TRANSFORMADOR

Para determinar la polaridad de un generador, se deben conocer primero dos direcciones:

• La dirección (norte a sur) del campo magnético.
• La dirección en al cual el conductor se está moviendo y como corta al campo.

Siempre se pueden determinar direcciones por medio del uso de la regla de la mano derecha para generadores. El dedo pulgar apunta hacia arriba, el indice hacia la izquierda y el dedo medio hacia el cuerpo.

El dedo indice indica la dirección del flujo magnético, el dedo pulgar apunta a la dirección en que se mueve el conductor y el dedo medio indica la dirección del flujo de corriente.

La operación básica de un generador de corriente alterna consiste en una espira de alambra que se encuentra libre para girar en un campo magnético, como se ha indicado antes, a la espira de alambre se le llama armadura y al campo magnético se le llama el campo, la armadura se gira por un elemento que se denomina primotor, que dependiendo de la fuente primaria de energía, aplicación y uso, puede estar accionado por agua, vapor turbinas de viento o motores a gasolina o diésel.

La espira de la armadura se conecta a anillos rozantes, que a través de las escobillas se conectan por conductores al exterior, en la medida que la armadura gira, se genera un voltaje que se conecta al exterior para alimentar un circuito al cual se conectan las cargas. Los generadores de corriente alterna se conocen también como alternadores.

De la figura anterior, cuando la armadura de un generador de corriente alterna hace una rotación completa a través del campo magnético, sucede lo siguiente:

• Cuando la armadura alcanza la posición 2, la espira (armadura) se mueve en forma perpendicular al campo magnético, por lo tanto, corta el máximo números de lineas por segundo.
• Cuando gira la armadura y pasa la posición 2, el voltaje cae cuando ya no esta perpendicular al campo magnético.
• Al alcanzar la armadura la posición 3, su movimiento es otra vez paralelo al campo y el voltaje de salida vuelve a cero.
• Cuando la armadura gira de la posición 3 a la 4, el voltaje vuelve a alcanzar el valor máximo.
• Cuando la armadura completa su rotación y pasa a al posición 4, el voltaje cae a cero otra vez.

El voltaje generado se aplica a la carga externa alimentada a través de un transformador o tableros como se muestra en la figura:

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

El libro práctico de los generadores, transformadores y motores eléctricos - Gilberto Harper Enriquez