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22/09/2020 News

¿Qué es la inducción electromagnética?

Bobina Cobre para inducción electromagnética
Bobina Cobre para inducción electromagnética

Utilizada en generadores y en motores eléctricos, la inducción electromagnética explica cómo un campo magnético cambiante puede producir una corriente eléctrica y, a la inversa, cómo una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor.

La aplicación más común de la inducción electromagnética es la generación de electricidad, cuando una bobina de material conductor, generalmente de cobre, se mueve en presencia de un campo magnético producido por ejemplo por un imán. Las líneas del campo magnético del imán hacen que fluyan los electrones en el cable de la bobina. El responsable de este descubrimiento científico fue Michael Faraday.

Faraday, un físico y químico inglés nacido en 1791, hizo importantes contribuciones en el campo de la química, pero es especialmente conocido por la Ley de Faraday, relacionada con la electricidad y el magnetismo. De procedencia humilde, fue inicialmente ayudante de un importante científico de su época, Humphry Davy, a quien llegó a eclipsar por la trascendencia de sus aportaciones. 

El gran descubrimiento de Faraday sucedió en 1831 al comprobar que se puede generar una corriente eléctrica cuando se modifica un campo magnético. Faraday se inspiró en los hallazgos de Oersted en 1820, quien mostró cómo el paso de la corriente eléctrica por un conductor creaba un campo magnético a su alrededor. Faraday intentó reproducir el experimento al revés, es decir, utilizando un imán para producir una corriente eléctrica. Sin embargo, solo consiguió su objetivo cuando hizo girar una espira de cobre en presencia de un imán, descubriendo un procedimiento para generar corriente eléctrica. Efectivamente, el flujo magnético que atraviesa al anillo de cobre varía según va girando la espira, pasando de un flujo máximo en la situación de la figura a un flujo mínimo en caso de que la espira gire 90°. Esta variación del flujo magnético es lo que produce la aparición de una tensión eléctrica inducida en la espira y por tanto la circulación de una corriente eléctrica si se conecta un receptor entre sus bornes. Así, la Ley de Faraday establece que la tensión eléctrica inducida en un circuito eléctrico es proporcional a la variación del flujo magnético que lo atraviesa.

 

 

 

El descubrimiento de Faraday fue esencial para el comienzo de la producción de corriente eléctrica alterna y el transporte de electricidad hacia finales del siglo XIX, y por tanto para la electrificación de la economía y de la sociedad.

Faraday también contribuyó con notables hallazgos en el campo de la química, entre otros la electrólisis. Hoy la electrólisis está muy de moda, ya que es el procedimiento que se utiliza para producir hidrógeno a partir de agua, un combustible muy prometedor para sustituir a los actuales combustibles para vehículos, por su nula emisión de gases tóxicos.

 

Otras aplicaciones de la inducción electromagnética

El fenómeno de la inducción electromagnética continúa aplicándose a nuevas y prácticas soluciones tecnológicas, como la cocina de inducción, las lámparas de inducción, los hornos de inducción o la recarga de baterías eléctricas por inducción.

Cocina de inducción

Las cocinas de inducción permiten el calentamiento de los alimentos en el interior de un recipiente metálico gracias al principio de la inducción electromagnética. Se hace circular corriente eléctrica de alta frecuencia por unas bobinas eléctricas colocadas debajo de la placa de la cocina, lo que produce un campo magnético que induce a su vez una corriente eléctrica en el recipiente metálico que contiene la comida. La base de las cazuelas, sartenes y ollas para este tipo de cocinas debe ser de material ferromagnético, para que la corriente eléctrica se transforme en calor en el metal de los recipientes.

Hornos industriales de inducción

Un horno de inducción es un aparato eléctrico que se utiliza para fundir metales y cuyo calor se produce por inducción. Por las paredes exteriores del horno se hace circular una corriente eléctrica en unas bobinas que producen un campo magnético en el interior del horno. La corriente eléctrica inducida en el material metálico introducido en el interior del horno se transforma en calor que calienta o funde el metal. Es una tecnología más limpia que la empleada en hornos de arco o en otros procesos de fundición, pero exige un buen control del proceso y la vigilancia del estado de los materiales refractarios de las paredes interiores del horno.

Lámparas de inducción

Las lámparas de inducción magnética constan únicamente de un circuito eléctrico ubicado en el centro de la ampolla de vidrio de la lámpara. La corriente eléctrica crea un campo magnético que a su vez ioniza el gas en el interior de la lámpara, transformando la energía en luz. Su principal ventaja es que ofrecen una vida útil mucho más larga que otros tipos de lámparas, una buena eficacia energética y buenas características cromáticas de la luz.

Recarga de teléfonos móviles por inducción

La recarga de los teléfonos móviles sin necesidad de enchufarlos a la red eléctrica ya es posible en los últimos años. La circulación de una corriente eléctrica en una bobina produce un campo magnético que alcanza al teléfono móvil. En el interior del teléfono, otra bobina ve atravesar el campo magnético procedente de la fuente y se induce en ella una corriente eléctrica que permite la carga de la batería. Este fenómeno también se pretende aplicar a la carga de baterías de vehículos eléctricos, y ya existen numerosos prototipos.

 

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