El electromagnetismo es la ciencia que estudia la relación entre las corrientes eléctricas y los campos magnéticos.
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| Oersted |
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| Ampere |
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| Faraday |
Experimento de Oersted
Oersted descubrió en 1820 la relación entre la electricidad y el magnetismo en un experimento que hoy se nos presenta como muy sencillo. Demostró empíricamente que un hilo conductor de corriente podía mover la aguja imantada de una brújula. Podía, pues, haber interacción entre las fuerzas eléctricas por un lado y las fuerzas magnéticas por otro, lo que en aquella época resultó revolucionario.
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| Cuando pasa corriente por el conductor la aguja imantada se orienta perpendicularmente al conductor. |
Campo magnético producido por una bobina
Si enrollamos un conductor eléctrico obtenemos una bobina que si conectamos por sus extremos a una pila conseguimos un campo magnético similar al de un imán rectangular.
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| Al invertir la polaridad de la corriente también se invierte el campo magnético |
Si, además, colocamos en el interior de la bobina un núcleo de hierro el campo magnético se hace mucho más intenso.
Electroimán
Un electroimán es un imán temporal, ya que solo actúa como imán cuando circula corriente eléctrica. Está formado por una bobina y un núcleo de hierro.
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| Electroimán básico |
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| Electroimán industrial |
Experimentos de Ampere
Andre-Marie Ampere advirtió que dos hilos semejantes también deberían interactuar magnéticamente. Mediante una serie de ingeniosos experimentos mostró que esta interacción era simple y fundamental: las corrientes paralelas se atraen, las corrientes antiparalelas se repelen.
Los experimentos de Faraday
Los trabajos del británico Michael Faraday sirvieron para sentar definitivamente las bases del electromagnetismo. Al mover un imán en las proximidades de un conductor se induce en éste una corriente eléctrica. Es el fenómeno conocido como inducción electromagnética.
Este es el principio en el que se basan los generadores dinamoeléctricos. Por lo tanto para poder generar electricidad necesitamos: un imán, unas espiras de hilo conductor y un movimiento relativo entre ambos.
Un sistema de contactos especiales, formado por delgas y escobillas, recoge la corriente generada y la lleva hasta los receptores a través de conductores.
Los generadores reales están formados por un cuerpo exterior sólido; una parte fija en la cara interior del cuerpo, denominada estator, y una parte móvil alrededor de un eje, que recibe el nombre de rotor. Tanto el estator como el rotor tienen sus correspondientes bobinas.
Un motor eléctrico es una máquina motriz que transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Los primeros motores eléctricos también se basaron en el mecanismo de biela y manivela, semejantes a los que movían las máquinas de vapor, pero no tenían un buen rendimiento.
Fundamento del motor eléctrico
Los motores eléctricos se basan en el siguiente fenómeno: si colocamos un hilo conductor por donde circula corriente eléctrica entre los polos de un imán, aparece una fuerza de repulsión que tiende a desplazar el hilo fuera del campo magnético. Según el sentido de la corriente se desplaza hacia un lado u otro.
Si entre los polos del imán colocamos una espira que pueda girar, al hacer circular corriente por la espira se generará una fuerza de sentido contrario en cada uno de los lados activos de la espira, que las harán girar hasta quedar perpendiculares al campo magnético.
Motores reales
Los motores, como los generadores, están constituidos desde un punto de vista eléctrico por el inducido y el inductor y desde un punto de vista mecánico por el estator y el rotor. En general, el inductor es el estator y el inducido el rotor. Mediante las escobillas y el colector la corriente llega a las bobinas en los motores de corriente continua y en algunos de corriente alterna.
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