BOBINAS ELECTOMANÉGTICAS Es un dispositivo eléctrico que almacena energía, por medio de un campo electromagnético que es estimulado por corriente, es muy útil en diferentes aplicaciones debido a su capacidad de almacenar corrientes altas . Al circular por ella una corriente eléctrica se genera a su alrededor un campo magnético. Y la inversa: si hacemos que un campo magnético se mueva a través de la bobina se genera en ella una tensión eléctrica . Bajo estos dos efectos las aplicaciones son múltiples:
Ejemplos de BOBINAS ELECTOMANÉGTICAS Una bobina por la que circula una corriente alterna hace moverse alternativamente a un lado y a otro gracias al campo magnético generado una paleta que golpea una campana . TIMBRE
Ejemplos de BOBINAS ELECTOMANÉGTICAS ELECTROVÁLVULA Una bobina de tipo solenoide abre o cierra mediante atracción magnética una válvula que controla el paso de un fluido. Típicamente la válvula se mantiene cerrada por la acción de un muelle, al aplicar corriente al solenoide la abre venciendo la fuerza del muelle y dejando pasar el fluido.
Ejemplos de BOBINAS ELECTOMANÉGTICAS SENSOR INDUCTIVO Una bobina detecta el paso de un elemento ferro magnético por sus proximidades generando una tensión eléctrica en sus extremos. Muy usados en automóvil y todo tipo de maquinaria ya que al no tener partes móviles nos sufren desgaste. .
Simbología de las bobinas
LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Cuando movemos un imán permanente por el interior de las espiras de una bobina solenoide (A), formada por espiras de alambre de cobre, se genera de inmediato una fuerza electromotriz (FEM) , es decir, aparece una corriente eléctrica fluyendo por las espiras de la bobina, producida por la “inducción magnética” del imán en movimiento . Si al circuito de esa bobina (A) le conectamos una segunda bobina (B) a modo de carga eléctrica, la corriente al circular por esta otra bobina crea a su alrededor un “campo electromagnético”, capaz de inducir, a su vez, corriente eléctrica en una tercera bobina
LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA si colocamos una tercera bobina solenoide (C) junto a la bobina (B) , sin que exista entre ambas ningún tipo de conexión ni física, ni eléctrica y conectemos al circuito de esta última un galvanómetro (G) , observaremos que cuando movemos el imán por el interior de (A) , la aguja del galvanómetro se moverá indicando que por las espiras de (C) , fluye corriente eléctrica provocada, en este caso, por la “inducción electromagnética” que produce la bobina (B) . Es decir, que el “campo magnético” del imán en movimiento produce “inducción magnética” en el enrollado de la bobina (B) , mientras que el “campo electromagnético” que crea la corriente eléctrica que fluye por el enrollado de esa segunda bobina produce “inducción electromagnética” en una tercera bobina que se coloque a su lado.
LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Conectemos ahora una pila al circuito de una bobina solenoide (S1) y un galvanómetro al circuito de una segunda bobina solenoide (S2) . El circuito que forman la pila y la bobina solenoide S1 se encuentra cerrado por medio de un interruptor, por lo que la corriente que suministra la pila, al fluir por las espiras del alambre de cobre de la bobina, crea un campo magnético constante fijo a su alrededor, que no induce corriente alguna en la bobina S2 , tal como se puede observar en la aguja del galvanómetro, que se mantiene en “0 ” . Pero si ahora moviéramos la bobina S1 hacia arriba y hacia abajo, manteniendo fija en su sitio a la bobina S2 , el campo electromagnético de la bobina S1, ahora en movimiento, inducirá una corriente eléctrica en la bobina S2 , cuyo flujo o existencia registrará la aguja del galvanómetro.
FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM) Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado. A. Circuito eléctrico abierto (sin carga o resistencia). Por tanto, no se establece la circulación de la corriente eléctrica desde la fuente de FEM (la batería en este caso). B. Circuito eléctrico cerrado, con una carga o resistencia acoplada, a través de la cual se establece la circulación de un flujo de corriente eléctrica desde el polo negativo hacia el polo positivo de la fuente de FEM o batería.
FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM) PILAS O BATERÍAS . Son las fuentes de FEM más conocidas del gran público. Generan energía eléctrica por medios químicos. Las más comunes y corrientes son las de carbón-zinc y las alcalinas, que cuando se agotan no admiten recarga. Las hay también de níquel-cadmio ( NiCd ), de níquel e hidruro metálico (Ni-MH) y de ión de litio (Li-ion), recargables. En los automóviles se utilizan baterías de plomo-ácido, que emplean como electrodos placas de plomo y como electrolito ácido sulfúrico mezclado con agua destilada.
FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM) MÁQUINAS ELECTROMAGNÉTICAS . Generan energía eléctrica utilizando medios magnéticos y mecánicos. Es el caso de las dinamos y generadores pequeños utilizados en vehículos automotores, plantas eléctricas portátiles y otros usos diversos, así como los de gran tamaño empleados en las centrales hidráulicas, térmicas y atómicas, que suministran energía eléctrica a industrias y ciudades.
Bobinas y transformadores Componente eléctrico que tiene la capacidad de cambiar el nivel del voltaje y de la corriente, mediante dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo o centro común. El núcleo está formado por una gran cantidad de chapas o láminas de una aleación de Hierro y Silicio. Esta aleación reduce las pérdidas por histéresis magnética (capacidad de mantener una señal magnética después de ser retirado un campo magnético) y aumenta la resistividad del Hierro.