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Corrientes inducidas


Existen varias maneras de producir corrientes eléctricas, una de ellas es por medio del movimiento relativo de un imán cerca de un circuito cerrado, otra es a través de campos magnéticos variables externos a un circuito cerrado y otra es por la variación del área de un circuito en presencia de un campo magnético externo. Estas tres formas son utilizadas para producir corrientes eléctricas sin que medie ninguna pila o batería que pueda producirla. Cada una de ellas será desarrollada en esta sección.


Corrientes inducidas por la variación de corriente en un circuito primario.
Un experimento fácil de realizar para producir corrientes eléctricas requiere de algunos dispositivos y equipos sencillos: alambre de cobre para bobinas, un galvanómetro y una pila.
Para realizar este experimento, se construyen dos bobinas de unas 50 vueltas cada una; a una de ellas se conecta un galvanómetro y a la otra se conecta una pila. Se puede observar que cuando se establece la corriente en la bobina que tiene la pila, en la otra se produce una pequeña corriente eléctrica que desaparece casi inmediatamente y que es detectada por el galvanómetro.

Por otra parte cuando se desconecta la pila, se puede observar que el galvanómetro detecta otra corriente eléctrica, muy pequeña también, pero en sentido contrario a la del caso anterior y que también desaparece rápidamente. Tambien en este caso se denomina circuito primario al formado por la bobina donde está la pila y circuito secundario a la bobina donde se genera la corriente inducida. Este hecho fue observado por Michel Faraday y tuvo gran importancia para él, pues no era conocido para su época y fue el punto de partida para una serie de descubrimientos relacionados con las corrientes inducidas.


Corrientes inducidas a partir del magnetismo.
Es este el segundo descubrimiento de Faraday sobre las corrientes inducidas. Se requiere un imán, una bobina como la del experimento anterior y un galvanómetro. Para realizar el experimento es necesario, en primer lugar, conectar el galvanómetro a la bobina o solenoide. En segundo lugar, se introduce el imán en la bobina realizando un movimiento de vaivén. Mientras el imán se mueve, el galvanómetro detecta la presencia de una corriente eléctrica alterna.

Si el imán se detiene, la corriente cesa. Es importante darse cuenta, que cuando uno de los polos del imán se acerca a la bobina, la corriente producida tiene un sentido y cuando este polo se aleja la corriente cambia de sentido. Si se invierte la polaridad del imán, los sentidos de las corrientes producidas se invierten. Farad ay descubre que el fenómeno inverso produce resultados análogos, es decir, el movimiento de una bobina frente a un imán fijo, también produce corrientes inducidas y a partir de este momento quedaron inventadas las máquinas inductoras o generadores de corriente alterna.

Máquinas inductoras.
Una de ellas es el generador de corriente alterna, el cual consiste de una bobina que al girar alrededor de uno de sus ejes en presencia de un imán; genera una corriente de sentido alterno, es decir la corriente cambia de sentido y magnitud de manera alternativa al rotar.
Otra máquina inductora es el transformador, el cual consiste en un núcleo de hierro que atraviesa dos bobinas y se cierra sobre si mismo. Si en una de las bobinas se produce una corriente variable (circuito primario), en la otra (circuito secundario)se produce una corriente inducida cuando los extremos de la bobina se han conectado para cerrar el circuito.

Un transformador sirve para transmitir energía con una determinada rapidez, es decir con una potencia determinada, y según sea el diseño del circuito primario con relación al circuito secundario, puede aumentarse o disminuirse el voltaje de entrada. Cuando se aumenta el voltaje de salida con respecto al de entrada, se reduce la corriente en el circuito secundario y cuando se disminuye el voltaje de salida se produce un incremento de corriente en el circuito de salida.
La causa de las corrientes inducidas. Se basa en un concepto denominado flujo magnético, el cual pretende dar cuenta del número de líneas de fuerza que atraviesan un área específica del espacio. Según este concepto, si el flujo magnético varía, es decir, si varía en el tiempo el número de líneas de fuerza que atraviesa un área determinada del espacio, allí se generará una fuerza electromotriz y habrá una corriente inducida si existe un circuito cerrado en esa zona.

Esta afirmación se conoce como ley de inducción de Faraday . En la figura que se muestra el número de líneas de fuerza del imán está aumentando a través del circuito en la medida que el imán es acercado a la bobina.

 

Tomado de:

Fuentes de fotografias
http://www.ramos.utfsm.cl/fis/fis119/

 
 
 
 
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