Electromagnetismo: Principios, Inducción y Funcionamiento de Relés

Fundamentos del Electromagnetismo

Para reforzar el campo magnético de una bobina, sus espiras se enrollan alrededor de un núcleo de hierro dulce, el cual se convierte en un imán temporal. Este conjunto da lugar a un solenoide o electroimán. Es importante destacar que el campo magnético de un imán permanente es fijo, mientras que el de un electroimán es variable si se regula la cantidad de corriente eléctrica que circula por él.

¿Qué es el Electromagnetismo?

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia el magnetismo creado mediante corriente eléctrica.

Inducción Electromagnética y Fuerza Electromotriz

Inducción Electromagnética

La inducción electromagnética es el fenómeno por el cual, cuando un conductor se mueve dentro de un campo magnético, se crea en él una corriente eléctrica inducida. Es fundamental que exista un movimiento relativo entre el conductor y el campo magnético; es decir, el conductor puede moverse cerca del campo magnético, o el campo magnético puede moverse mientras el conductor (o bobinado) permanece estático.

Fuerza Electromotriz Inducida (FEM)

La Fuerza Electromotriz Inducida (FEM) es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.

Fuerza Electromotriz de Autoinducción

La autoinducción es un fenómeno electromagnético que se presenta en circuitos eléctricos con una corriente eléctrica variable en el tiempo. En estos sistemas, la variación de la intensidad de la corriente produce un flujo magnético variable, lo que a su vez genera una fuerza electromotriz y una corriente eléctrica que se opone a la variación de la corriente inicial inductora, es decir, tiene sentido contrario. En resumen, la autoinducción es una influencia que ejerce un sistema físico sobre sí mismo a través de campos electromagnéticos variables.

El Relé: Un Interruptor Electromagnético

El relé es un dispositivo fundamental en electrónica, utilizado como interruptor electromagnético. Se intercala en un circuito eléctrico para controlar cargas de alto consumo, protegiendo así los interruptores de control (pulsadores o conmutadores) del vehículo o sistema.

Estructura y Funcionamiento del Relé

Un relé típico está compuesto por dos circuitos principales:

• Circuito de Mando (o Control): Constituido por una bobina arrollada sobre un núcleo de hierro dulce.
• Circuito de Potencia: Formado por dos contactos, uno fijo y otro móvil, unidos a un muelle que mantiene los contactos separados en estado de reposo (normalmente abierto).

El funcionamiento es el siguiente:

1. El interruptor de control (por ejemplo, del vehículo) alimenta la bobina del relé con una corriente pequeña.
2. Dicha corriente crea un campo magnético en el núcleo de hierro.
3. Este campo magnético es capaz de atraer el contacto móvil hacia el fijo, cerrando el circuito de potencia.
4. Esto permite el paso de corriente para alimentar la carga (el consumidor).

Tipos de Relés: Relés de Conmutación

Algunos relés incorporan un contacto fijo adicional, de tal manera que en estado de reposo, el contacto móvil está conectado a uno de los fijos (normalmente cerrado). Al energizar el relé, este cambia de posición, conectándose con el otro contacto fijo (normalmente abierto). Estos son los llamados relés de conmutación, que permiten alternar entre dos circuitos.