La electricidad. Definiciones
El término electricidad, como hemos aprendido al estudiar varias partes de la física, es difícil de definir con una sola definición que lo abarque todo. Los estudiosos y los científicos a menudo no están de acuerdo con el verdadero significado del término. Para ilustrar la gama de definiciones que existen, hemos incluido varias diferentes.
1. Definición de los científicos. La electricidad se refiere únicamente a los electrones y protones; en esencia, a la carga eléctrica de un objeto.
2. Definición cotidiana. La electricidad es la energía del campo electromagnético que transmiten las pilas y los generadores.
3. Definición de la escuela primaria. La electricidad es el movimiento fluido producido por una carga eléctrica.
4. Definición de trabajo. La electricidad es la cantidad de desequilibrio entre las cantidades de electrones y protones.
Y, algunas definiciones adicionales menos utilizadas incluyen:
5. El movimiento fluido de la energía eléctrica.
6. El potencial eléctrico (campo e).
7. Simplemente un campo de la ciencia.
Basado en una selección tan amplia de definiciones, es difícil discernir el verdadero significado del término eléctrico, lo que complica el proceso de formación de una definición para la inducción eléctrica.
Inducción. Definición
Al combinar las definiciones de «eléctrico» e «inducción», podemos derivar una definición a lo largo de las siguientes líneas: Un campo magnético cambiante da lugar a una diferencia de potencial (comúnmente conocida como tensión) en un conductor.
Mientras que un campo magnético estacionario no tendrá ningún efecto sobre un cable o bucle de corriente, un campo magnético en movimiento o cambiante generará una corriente eléctrica en un bajo de corriente, o un voltaje que viaja a través de los extremos de un bucle de corriente. Conocida esencialmente como inducción electromagnética, la corriente o la tensión se denomina corriente inducida o tensión inducida.
Inducción eléctrica. Principio de funcionamiento
La inducción electromagnética es el principio rector que se utiliza para explicar cómo funcionan los generadores eléctricos (también llamados alternadores), los micrófonos, las guitarras eléctricas y los transformadores.
Se dice que la corriente contenida en el conductor se alterna porque su corriente fluye de un lado a otro, como resultado de que el conductor se eleva primero y desciende después en el campo magnético. En definitiva, las corrientes ayudan a crear campos magnéticos.
Un campo magnético en movimiento o cambiante sí produce una corriente en un bucle de corriente o una tensión a través de los extremos de un bucle de corriente. Esto se llama inducción electromagnética y la corriente o el voltaje se llama corriente inducida o voltaje inducido.
Inducción eléctrica. Historia
Uno de los avances más importantes en el ámbito científico, el descubrimiento de la inducción electromagnética fue descrito por Michael Faraday en 1831. Oficialmente, fue el primer científico y matemático que documentó sus hallazgos tras realizar una serie de pruebas con una bobina que hizo envolviendo un cilindro de papel con alambre.
Cuando conectó la bobina a un galvanómetro y luego movió el imán de un lado a otro dentro del cilindro, Faraday informó que el tamaño del voltaje producido dentro de un conductor era proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético (niveles alternos de las corrientes eléctricas).
Además, Faraday descubrió que esta afirmación era cierta y aplicable independientemente de que el flujo en sí mismo variara en intensidad o de que el conductor se moviera a través del campo magnético. Como se ha dicho anteriormente, la inducción electromagnética es el principio subyacente que explica el funcionamiento de los generadores y los motores de inducción, así como de la mayoría de otras máquinas eléctricas.
Además, el científico alemán, H.F.E. Lenz, utilizando la «Ley de Lenz» da la dirección de la emf inducida, así:
La emf inducida en un circuito eléctrico actúa siempre en una dirección tal que la corriente que impulsa alrededor del circuito se opone al cambio de flujo magnético que produce la emf.
Inducción eléctrica. Resumen de los principios centrales
Por tanto, podemos discernir que el flujo magnético es la intensidad del campo magnético que recorre una zona determinada. En términos de una fórmula, es el producto del campo magnético (B), el área (A) que pasa por el ángulo (a) entre la línea de 90 grados del área y las líneas del campo magnético.
El flujo magnético alterno genera una fuerza electromotriz (emf). A su vez, esta fuerza ejerce presión sobre los electrones libres de una manera específica que produce una corriente.
Inducción electromagnética. Aplicaciones modernas
Una vez establecida la relación recíproca entre electricidad y magnetismo, las aplicaciones prácticas fueron prácticamente ilimitadas.
El generador, por ejemplo, abrió el camino a una amplia gama de conceptos industriales innovadores. Al transformar la energía mecánica en energía eléctrica, el generador se basaba en el principio básico de la inducción electromagnética, que consiste en hacer pasar un conductor eléctrico por un campo magnético.
Como se ha explicado anteriormente, cuando un lado de una bobina pasa a través del campo magnético, primero en una dirección y luego en la otra, el resultado final es una corriente alterna (flujo magnético). Este dispositivo de tipo alternador es el mismo que se utiliza en los vehículos para producir una corriente constante de energía.
Además, los transformadores son capaces de enviar corrientes alternas de un circuito eléctrico a otro mediante la inducción de electroimanes. Cada barrio tiene un transformador situado en un poste de electricidad centralizado; éste es el conducto para transmitir la electricidad a todos los hogares individuales.
Por lo general, estos tipos de transformadores de energía transmiten la energía a una frecuencia constante. Los transformadores de radiofrecuencia (rf) operan dentro de las frecuencias más altas, dando a los generadores de rf muchos usos industriales.
0 comentarios