Máquinas Eléctricas: Tipos, Funcionamiento y Conceptos Clave

Máquinas Eléctricas: Transformadores, Generadores y Motores

Una máquina eléctrica es un dispositivo capaz de convertir energía mecánica en energía eléctrica o viceversa. Cuando convierte energía mecánica en eléctrica, se denomina generador. Cuando convierte energía eléctrica en mecánica, se le llama motor.

Transformadores

Un transformador es un dispositivo que convierte energía eléctrica de corriente alterna con un nivel de voltaje en energía eléctrica con otro nivel de voltaje, manteniendo la potencia constante. Los transformadores operan bajo los mismos principios que los generadores y motores, basándose en la acción de un campo magnético para efectuar el cambio en el nivel de voltaje. Por esta razón, a menudo se estudian junto con generadores y motores.

Conceptos Fundamentales del Magnetismo

• Campo Magnético: Las líneas de campo magnético, también conocidas como líneas de flujo, son una herramienta visual para representar los campos magnéticos. La dirección de una línea de flujo en cualquier punto indica la dirección de la fuerza magnética que actuaría sobre un hipotético polo norte aislado colocado en ese punto.
• Densidad de Flujo Magnético (B): Es el número de líneas de flujo (Φ) que atraviesan una unidad de área perpendicular en una región específica de un campo magnético.
• Permeabilidad Magnética: La densidad de flujo en cualquier punto de un campo magnético depende en gran medida de la naturaleza del medio o material presente. Los materiales magnéticos se clasifican según su permeabilidad, comparada con la del espacio vacío.
• Permeabilidad Relativa (μr): Es la relación entre la permeabilidad de un material y la permeabilidad del vacío.

Inducción Electromagnética

"Una corriente inducida fluirá en una dirección tal que, por medio de su campo magnético, se opondrá al movimiento del campo magnético que la produce". Esta es una forma de enunciar la Ley de Lenz.

"La fuerza electromotriz (FEM) inducida siempre se opone a la causa que la origina".

Histéresis Magnética

Cuando un material ferromagnético se somete a una intensidad de campo magnético (por ejemplo, al usarlo como núcleo en bobinas), al desaparecer la excitación magnética, siempre queda cierto magnetismo en el material. Este fenómeno se conoce como magnetismo remanente o residual.