Principios de inducción electromagnética

Como se sabe, la electricidad produce magnetismo en un electro imán, que es distinto de un imán permanente, ya que el campo magnético se produce sólo cuando las espiras de alambre arrolladas, alrededor del núcleo magnético, transportan corriente eléctrica. Para determinar la polaridad de un electroimán se puede usar la llamada regla de la mano izquierda.

El proceso de inducción electromagnética se puede explicar en forma simplificada con la figura 1.2, en donde se muestra como se induce un voltaje en una bobina cuando un imán permanente se mueve alternativamente hacia adentro y hacia fuera de la bobina. A este proceso se le conoce en el estudio del electromagnetismo como «inducción electromagnética». Se pueden destacar tres importantes-hechos.

1. Cuando el imán permanente no se mueve dentro dela bobina, no se produce voltaje.
2. Si el imán permanente se mueve hacia afuera de al bobina, el vóltmetro muestra un voltaje en una polaridad (se dice que la corriente fluye en una dirección)
3. si el imán permanente se mueve hacia el interior de la bobina, el vóltmetro muestra un voltaje en la otra polaridad (se dice que la corriente fluye en la otra dirección).

Cuando se mueve el imán permanente hacia el interior de la bobina, el campo se hace intenso y cuando se mueve hacia afuera, se debilita. Por supuesto que si el imán no se mueve en la bobina, no existe cambio en el campo magnético y no se induce ningún voltaje en la bobina. Este hecho constituye una de las leyes básicas de la electricidad.

Otro aspecto importante de la inducción electromagnética, es lo que se conoce como la autoinducción de una bobina . Una forma de explicar, por medio de una demostración el fenómeno de autoinducción, consiste en conectar una lámpara de neón a través de lo que se conoce como un electromagneto

En la figura anterior se observa una batería con un switch que se usa para aplicar un voltaje a través de la lámpara y la bobina. De un experimento como éste, se observan los siguientes hechos:

1. Cuando el switch se cierra, la lámpara permaneceapagada, esto quiere decir que la batería no tiene suficiente voltaje como para hacer que
la lámpara encienda.

2. Cuando se abre el switch, la lámpara parpadea ligeramente por un instante. Esto muestra que un voltaje de autoinducción es mucho mayor que el de la batería.

3. Si se coloca una armadura de fierro dulce a través de los polos del electromagneto, la lámpara parpadea en formaaún más brillante, esto prueba que el núcleo a armadura incrementa la intensidad del campo magnético.

De este experimento se puede notar que el voltaje inducido cuando el switch es abierto es mucho mayor que aquel de la batería, debido a que el campo magnético se colapsa en un periodo de tiempo muy corto. Entre mayor es el número de líneas de flujo que cortan la bobina, mayor es el voltaje inducido.

Esta es la razón por la que a mayor corriente en la bobina o a mayor número de espiras en la misma, se tendrá un mayor voltaje inducido.

Fuente: Apuntes de Maquinaria y automatización de la Unideg