Si el cable se enrolla en una bobina, el campo magnético se intensifica enormemente produciendo un campo magnético estático a su alrededor que forma la forma de un imán de barra que da un polo norte y sur distintivo.
Bobina hueca con núcleo de aire
El flujo magnético desarrollado alrededor de la bobina es proporcional a la cantidad de corriente que fluye en los devanados de las bobinas como se muestra. Si se enrollan capas adicionales de alambre sobre la misma bobina con la misma corriente que fluye a través de ellas, la fuerza del campo magnético estático aumentaría.
Por lo tanto, la intensidad del campo magnético de una bobina está determinada por las vueltas de amperes de la bobina. Con más vueltas de cable dentro de la bobina, mayor será la fuerza del campo magnético estático a su alrededor.
Pero, ¿qué pasa si invertimos esta idea desconectando la corriente eléctrica de la bobina y en lugar de un núcleo hueco colocamos un imán de barra dentro del núcleo de la bobina de alambre? Al mover este imán de barra “dentro” y “fuera” de la bobina, el movimiento físico del flujo magnético en su interior induciría una corriente hacia la bobina.
Del mismo modo, si mantenemos estacionario el imán de barra y movemos la bobina hacia adelante y hacia atrás dentro del campo magnético, se inducirá una corriente eléctrica en la bobina. Luego, ya sea moviendo el cable o cambiando el campo magnético, podemos inducir un voltaje y una corriente dentro de la bobina y este proceso se conoce como inducción electromagnética y es el principio básico de operación de transformadores, motores y generadores.
La inducción electromagnética fue descubierta por primera vez en la década de 1830 por Michael Faraday . Faraday notó que cuando movía un imán permanente dentro y fuera de una bobina o un solo bucle de cable, inducía una Fuerza Electromotriz o fem, en otras palabras, un Voltaje y, por lo tanto, se producía una corriente.
Entonces, lo que descubrió Michael Faraday fue una forma de producir una corriente eléctrica en un circuito utilizando solo la fuerza de un campo magnético y no baterías. Esto conduce a una ley muy importante que vincula la electricidad con el magnetismo, la Ley de Inducción Electromagnética de Faraday . ¿Entonces, cómo funciona esto?.
Cuando el imán que se muestra a continuación se mueve “hacia” la bobina, el puntero o la aguja del galvanómetro, que es básicamente un amperímetro de bobina móvil centrado en cero muy sensible, se desviará de su posición central en una sola dirección. Cuando el imán deja de moverse y se mantiene estacionario con respecto a la bobina, la aguja del galvanómetro vuelve a cero ya que no hay movimiento físico del campo magnético.
Del mismo modo, cuando el imán se mueve “lejos” de la bobina en la otra dirección, la aguja del galvanómetro se desvía en la dirección opuesta con respecto a la primera que indica un cambio en la polaridad. Luego, moviendo el imán hacia adelante y hacia atrás hacia la bobina, la aguja del galvanómetro se desviará hacia la izquierda o hacia la derecha, positiva o negativa, en relación con el movimiento direccional del imán.
Inducción electromagnética por un imán en movimiento
Del mismo modo, si el imán ahora se mantiene estacionario y SOLO la bobina se mueve hacia o desde el imán, la aguja del galvanómetro también se desviará en cualquier dirección. Entonces, la acción de mover una bobina o bucle de alambre a través de un campo magnético induce un voltaje en la bobina con la magnitud de este voltaje inducido que es proporcional a la velocidad o velocidad del movimiento.
Entonces podemos ver que cuanto más rápido sea el movimiento del campo magnético, mayor será la fem o voltaje inducido en la bobina, por lo que para que la ley de Faraday se mantenga verdadera debe haber “movimiento relativo” o movimiento entre la bobina y el campo magnético y El campo magnético, la bobina o ambos pueden moverse.
Ley de inducción de Faraday
A partir de la descripción anterior, podemos decir que existe una relación entre un voltaje eléctrico y un campo magnético cambiante, según el cual la famosa ley de inducción electromagnética de Michael Faraday dice: “que se induce un voltaje en un circuito cuando existe un movimiento relativo entre un conductor y un imán campo y que la magnitud de este voltaje es proporcional a la tasa de cambio del flujo “.
En otras palabras, la inducción electromagnética es el proceso de usar campos magnéticos para producir voltaje y, en un circuito cerrado, una corriente.
Entonces, ¿cuánto voltaje (fem) puede inducirse en la bobina usando solo magnetismo? Bueno, esto está determinado por los siguientes 3 factores diferentes.
- 1) Aumento del número de vueltas de cable en la bobina: al aumentar la cantidad de conductores individuales que cortan el campo magnético, la cantidad de fem inducida producida será la suma de todos los bucles individuales de la bobina, por lo que si hay 20 vueltas en la bobina habrá 20 veces más fem inducida que en una sola pieza de alambre.
- 2) Aumento de la velocidad del movimiento relativo entre la bobina y el imán: si la misma bobina de cable pasa a través del mismo campo magnético pero aumenta su velocidad o velocidad, el cable cortará las líneas de flujo a una velocidad más rápida, por lo que la fem se induce más Sería producido.
- 3) Aumento de la fuerza del campo magnético: si la misma bobina de alambre se mueve a la misma velocidad a través de un campo magnético más fuerte, se producirá más fem porque hay más líneas de fuerza para cortar.
Si pudiéramos mover el imán en el diagrama anterior dentro y fuera de la bobina a una velocidad y distancia constantes sin parar, generaríamos un voltaje inducido continuamente que alternaría entre una polaridad positiva y una polaridad negativa produciendo una salida alterna o de CA voltaje y este es el principio básico de cómo un Foro de negocios en línea, discusión sobre economía y acciones, ideas para compartir mercado, preguntas y respuestas India – MoneyControl ›Foro en línea India
Funciona de manera similar a los utilizados en dínamos y alternadores de automóviles.
En pequeños generadores, como una dinamo de bicicleta, un pequeño imán permanente gira por la acción de la rueda de la bicicleta dentro de una bobina fija. Alternativamente, se puede hacer que un electroimán alimentado por un voltaje de CC fijo gire dentro de una bobina fija, como en los grandes generadores de energía que producen en ambos casos una corriente alterna.
