Generadores Eléctricos e Inducción Electromagnética: Funcionamiento y Aplicaciones
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Generadores Eléctricos
Funcionamiento de un generador elemental
El campo inductor es el campo magnético generado que recorre el circuito por el movimiento del imán.
Las partes de un generador elemental son:
- Una espira de alambre que gira dentro del campo magnético y produce tensión inducida.
- Contactos deslizantes que conectan la espira al circuito exterior y aprovechan la fuerza electromotriz (FEM).
- Un imán que suministra el campo magnético.
- Anillos rozantes donde se conectan los extremos de la espira.
- Escobillas que rozan los anillos de contacto y recogen la electricidad producida.
Ley de Lenz y Fuerza Electromotriz
El sentido de la fuerza electromotriz (FEM) inducida siempre se opone a la variación del flujo magnético que la produce.
El valor de la FEM varía dependiendo de factores como la activación de un interruptor y el tiempo transcurrido.
La ley de Lenz establece que el sentido de la corriente inducida en un circuito es tal que crea un campo magnético cuyo flujo se opone a la variación del flujo inductor.
FEM autoinducida
La FEM autoinducida es proporcional a la variación de intensidad en la bobina respecto al tiempo y a un coeficiente L, denominado inductividad, que depende de las características de la bobina.
Coeficiente de Inducción
(Descripción del coeficiente de inducción)
Fuerza Electromotriz Autoinducida
(Descripción de la fuerza electromotriz autoinducida)
Cuando se cierra el interruptor, circula por la bobina A una corriente creciente variable que genera un flujo magnético variable. Este flujo atraviesa la bobina B, creando una FEM inducida de sentido contrario a la batería.
Cuando se abre el interruptor, deja de circular corriente por la bobina A, generando una corriente decreciente variable y un flujo magnético variable que atraviesa la bobina B. Esto crea una FEM inducida en la bobina B de igual sentido a la batería, oponiéndose a la desaparición de la corriente.
Este principio se utiliza en bobinas de encendido y transformadores.
Electrolisis
La electrolisis es la descomposición química de una sustancia producida por el paso de corriente eléctrica continua.
El compuesto se coloca en un recipiente con dos electrodos entre los que se establece una diferencia de potencial. Los iones positivos (cationes) son atraídos por el cátodo (negativo), donde adquieren electrones para convertirse en átomos. Los iones negativos (aniones) se dirigen hacia el ánodo (positivo), donde ceden sus electrones sobrantes.
El electrolito de las baterías es el ácido sulfúrico.