3. Aplicaciones: Alternador, Transformador, Motor
Oersted demostró que toda corriente eléctrica (movimiento de cargas) origina un campo magnético. La pregunta es si podemos esperar el efecto recíproco, que un campo magnético pueda producir un movimiento organizado de cargas (corriente eléctrica). esto es lo que demuestra la ley de faraday- Henry- Lenz.
El flujo de campo magnético a través de un circuito inducido puede cambiar sin modificar el valor
de B ni deformar el circuito. Para lograrlo hay que producir un movimiento relativo entre el inducido y el campo magnético, provocando que las líneas del campo que atraviesan dicho circuito inducido se aproximen, se alejen, o cambien su orientación respecto de la superficie S encerrada por el mismo.
En esta situación se induce una fem en la espira, porque el flujo del campo magnético que la
atraviesa varía continuamente. El flujo se calcula mediante la expresión
ϕ=B S cos α .
En este caso, el campo magnético B y la superficie de la espira S son constantes, pero el ángulo varía con el tiempo dado que la espira rota con una rapidez angular w constante. Por lo tanto, dicho ángulo vendrá dado por
α = wt (si tomamos = 0 para t = 0)
y el flujo magnético variará con el tiempo
según ϕ=B S cos wt.
Más de un 95% de la electricidad utilizada por la humanidad la generan alternadores. La frecuencia es de 50Hz en la mayoría de los países. En las centrales eléctricas más habituales la bobina o inducido está montada normalmente sobre un eje unido a una turbina. Dicha turbina suele contener un buen número de paletas sobre las que se aplican fuerzas cuyo momento respecto del eje derotación hace girar a la bobina en el seno de un campo magnético. Por ejemplo, en una central hidroeléctrica, la turbina gira cuando el agua que cae de un embalse empuja a las paletas; en una central eólica es el aire el que hace girar las aspas de unos molinos y en una central de vapor, la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas natural) o una reacción nuclear, hace hervir agua, produciendo vapor de agua a una gran presión que, al golpear a las paletas de la turbina, la hace girar.
Los generadores de alterna tienen la misma utilidad que los de continua para hacer lucir una
bombilla, girar un motor, etc., Pero hay aplicaciones como la carga de una batería, electrólisis,
obtención de campos magnéticos constantes, etc., que exigen disponer de corriente eléctrica continua (que circule en un solo sentido) en lugar de alterna. Un generador de corriente continua o dinamo es análogo a un alternador, pero sustituyendo los dos anillos de contacto por un solo anillo dividido en dos mitades (conmutador).
Fuente: Física 2º Bto, JAIME CARRASCOSA ALÍS, SALVADOR MARTÍNEZ SALA, MANUEL ALONSO SÁNCHEZ, Con la participación de Ana Peñuelas