Fundamentos del Electromagnetismo y Componentes Electrónicos Automotrices

Magnetismo

El magnetismo es la propiedad de los imanes y las corrientes eléctricas de ejercer acciones a distancia, tales como atracciones y repulsiones. La manifestación más conocida es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro y el acero.

Polos Magnéticos

Las limaduras de hierro se acumulan en los extremos del imán. Estas zonas se denominan polos magnéticos.

Inducción Magnética o Campo Magnético

La unidad de inducción magnética en el Sistema Internacional es el tesla (T). Es el valor de la inducción magnética cuando sobre una carga de 1 culombio que se desplaza perpendicularmente al campo magnético actúa una fuerza de 1 newton.

Permeabilidad Magnética y Tipos de Materiales

La permeabilidad magnética describe cómo un material responde a un campo magnético. Según su comportamiento, los materiales se clasifican en:

• Ferromagnéticos: Materiales que son capaces de concentrar líneas de fuerza, como el hierro, níquel y cobalto.
• No magnéticos o Paramagnéticos: Materiales que no concentran líneas de fuerza, como el aluminio y el titanio.
• Diamagnéticos: Materiales que dispersan líneas de fuerza, como el cobre, cadmio y mercurio.

Aplicaciones de los Imanes en Componentes Eléctricos y Electrónicos

Captador Inductivo

El componente más importante que utiliza imanes es el captador inductivo. Este está formado por:

• Un imán permanente.
• Un cable formado por un arrollamiento (bobina) alrededor del imán.
• Una rueda dentada de material ferromagnético.

El funcionamiento del captador inductivo se basa en los efectos de la electricidad sobre el magnetismo. Al girar la rueda dentada, se produce una distorsión del campo magnético que afecta a la bobina y genera una corriente eléctrica alterna.

Experiencia de Oersted

Oersted observó que alrededor de una corriente eléctrica se produce un campo magnético que actúa sobre los imanes. Situó una brújula debajo de un conductor y observó que, cuando circulaba corriente, la aguja de la brújula se colocaba perpendicularmente al conductor. Si se invertía el sentido de la corriente, la brújula cambiaba su orientación.

Ley de Biot-Savart

Al atravesar una cartulina que hemos rociado con limaduras de hierro con un conductor rectilíneo por el cual circula una corriente, las limaduras se alinean formando círculos concéntricos alrededor del conductor, siendo más densas conforme nos acercamos a este.

Solenoide

Si cogemos un conductor aislado y lo enrollamos circularmente formando una bobina, hemos construido un solenoide. A cada vuelta se le denomina espira.

El flujo del solenoide aumenta con:

• El número de espiras de la bobina.
• La intensidad de la corriente.
• Al introducir en el interior del solenoide una barra de metal que se pueda imantar, como el hierro dulce.

Elementos Importantes en Vehículos que Disponen de Electroimanes

Relés, electroválvulas, motores, generadores.

Relé

Un relé es un componente empleado en los circuitos eléctricos para proteger los contactos de los interruptores y centralitas de mando. Un relé se monta cuando la intensidad que circula por el circuito es elevada, como en asientos calefactables o lunas térmicas.

El relé actúa como un interruptor reforzado, ya que dispone de dos circuitos:

• Uno que se alimenta de corriente directa desde la batería (borne 30) y salida (borne 87) para alimentar con gran intensidad el circuito (lámpara, motor, etc.).
• Otro circuito de dos bornes: el borne 85 (alimentación positiva comandada por un interruptor) y el borne 86 (masa que cierra el circuito del bobinado a masa).

Electroválvulas

Las electroválvulas se emplean para controlar el paso de fluidos, como aceites o gasolina, por los distintos sistemas del vehículo. Son válvulas que tienen un sistema de apertura y cierre controlado por un electroimán.

Las electroválvulas montadas en los vehículos pueden ser de dos tipos:

• Alimentadas eléctricamente de forma permanente.
• Alimentadas de forma discontinua con corrientes pulsatorias.

Generadores

Los generadores basan su funcionamiento en los fenómenos electromagnéticos y en el principio de las corrientes inducidas en una bobina cuando es sometida a variaciones del campo magnético.

Los generadores más empleados son:

• Alternador.
• Dinamo.
• Volante magnético (en motocicletas y ciclomotores).