Electromagnetismo y dispositivos eléctricos
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Electromagnetismo
Electricidad y magnetismo son fenómenos íntimamente relacionados, ya que:
- Cuando a través de un conductor circula corriente eléctrica, se crea un campo magnético a su alrededor.
- Cuando un conductor es sometido a variaciones de un campo magnético, en su interior se genera una corriente eléctrica. Este fenómeno se conoce como inducción electromagnética, y la corriente generada se conoce como corriente inducida.
La relación entre magnetismo y electricidad hace posible la existencia de máquinas eléctricas que transforman el movimiento de los electrones en el movimiento de objetos macroscópicos (motores) y máquinas que transforman el movimiento de objetos macroscópicos en corriente eléctrica (generadores).
Para crear campos magnéticos que sean lo bastante potentes para tener aplicaciones prácticas se construyen imanes artificiales llamados electroimanes. Los electroimanes están constituidos por un núcleo de material ferromagnético (como el hierro o el acero) y un hilo conductor bobinado a su alrededor. Los materiales ferromagnéticos son aquellos que, al encontrarse dentro de un campo magnético, alinean sus moléculas de forma que el campo magnético se refuerza. Denominamos bobinas a los conductores enrollados con el objetivo de generar campos magnéticos como los de los electroimanes.
Las aplicaciones de los electroimanes son muy diversas, desde separar chatarra hasta la construcción de relés, micrófonos, altavoces, motores, dinamos y alternadores.
Tabla de circuitos
| SERIE | PARALELO | LEY DE OHM | FORMU | |
|---|---|---|---|---|
| I | I=I=I | I=I+I | R=RESISTENCIA(OHMNIOS) | R=V/I |
| V | V=V+V | V=V=V | V= TENSION (VOLTIOS) | V=R·V |
| R | R=R+R | 1/R=1/R+1/R | I=INTSDAD (AMPE)P=POTCIA(W) | I=V/R I=P/V P=V·I |
El relé
Un relé es un dispositivo que se utiliza para controlar un circuito desde otro circuito. El circuito primario suele ser un circuito electrónico de poca potencia, con intensidades y voltajes pequeños, y el circuito secundario suele ser un circuito de alta potencia. Se utilizan relés, por ejemplo, para controlar motores industriales.
Los transformadores
Los transformadores son dispositivos que utilizan el fenómeno de la inducción electromagnética para aumentar la tensión eléctrica de una parte de un circuito (a cambio de disminuir su intensidad) o bien la intensidad (a cambio de disminuir la tensión). Trabajan siempre en corriente alterna. Están constituidos por dos bobinas que comparten el mismo núcleo de hierro dulce (o de algún otro material ferromagnético), que forma un circuito magnético cerrado.
De este modo, cuando por una de las bobinas circula una corriente alterna, esta genera un campo magnético variable que se encuentra especialmente concentrado en el núcleo de hierro dulce, y este campo magnético genera una corriente inducida en la segunda bobina.
Los transformadores son esenciales en varios puntos del transporte de la energía eléctrica desde las centrales hasta los puntos de consumo, ya que diferentes alternadores pueden generar tensiones distintas; en cambio, los receptores suelen estar todos pensados para trabajar siempre con la misma tensión. Por otro lado, las líneas de transporte suelen trabajar con intensidades bajas y tensiones muy altas para poder transmitir mucha potencia sin tener excesivas pérdidas por el efecto Joule.
Generadores
Los generadores son máquinas que generan una corriente eléctrica a partir de un movimiento de rotación sobre un eje, es decir, que transforman energía mecánica en energía eléctrica, mediante el fenómeno de inducción electromagnética. Los generadores que generan corriente alterna se llaman alternadores, y los que generan corriente continua se llaman dinamos.