TRANSFORMADOR
Es un dispositivo que puede producir una corriente eléctrica ejerciendo una fuerza no electrostática sobre las cargas eléctricas. Debe ser no electrostática pues un campo electrostático no puede producir trabajo neto sobre una curva cerrada y por tanto no puede mantener una corriente en un circuito cerrado. Como ejemplos de estas fuerzas tenemos fuerzas magnéticas, químicas o mecánicas, e incluso eléctricas (no estáticas).
Esta fuerza mueve a las cargas situadas en el interior del generador, separándolas y creando la aparición de un polo positivo (o ánodo) y uno negativo (o cátodo).
La naturaleza de las fuerzas no eléctricas sobre las cargas eléctricas dentro de los generadores puede ser muy diversa. Aquí es suficiente para nuestro propósito explicar cualitativa mente los tres tipos más comunes de estas fuerzas.
Generador Van de Graaff en el museo de la Ciencia de Boston Fuerzas mecánicas
El ejemplo más sencillo es el constituido por las fuerzas mecánicas, en las que se basa el llamado generador de Van de Graaf. Éste consiste en una banda de goma aislante que se carga por fricción o por precipitación de cargas. La banda transporta la carga fijada a su superficie hasta una cúpula metálica conductora. De esta forma se produce una separación de la carga. Si esta cúpula se uniera por algún conductor a tierra, se produciría una corriente óhmica en sentido contrario al arrastre por la banda de goma. Este mismo principio explica la electrización de los jugadores de baloncesto en un día seco.
Pilas químicas
Históricamente, el primer conjunto de fuentes de fuerzas electromotrices, capaces de producir corrientes de suficiente intensidad, y por un período significativo de tiempo, fueron las células químicas. Básicamente consisten en lo siguiente: consideremos un cuerpo metálico inmerso en una solución conductora del mismo componente químico. El cuerpo metálico se denomina electrodo y la solución electrolito. En una delgada capa de contacto entre electrodo y electrolito, actúan sobre las cargas eléctricas ciertas fuerzas. Estas fuerzas tienen diferente magnitud e incluso diferentes direcciones para distintos pares de electrodos y electrolitos. Por tanto, si dos electrodos de diferente material se sumergen en el mismo electrolito, estas fuerzas actuarán desde un electrodo hacia el electrolito, y desde el electrolito hacia el otro electrodo. Si los electrodos están conectados por conductores metálicos, actuarán como una bomba hidráulica que empuja las cargas eléctricas en la misma dirección.
Históricamente, el primer conjunto de fuentes de fuerzas electromotrices, capaces de producir corrientes de suficiente intensidad, y por un período significativo de tiempo, fueron las células químicas. Básicamente consisten en lo siguiente: consideremos un cuerpo metálico inmerso en una solución conductora del mismo componente químico. El cuerpo metálico se denomina electrodo y la solución electrolito. En una delgada capa de contacto entre electrodo y electrolito, actúan sobre las cargas eléctricas ciertas fuerzas. Estas fuerzas tienen diferente magnitud e incluso diferentes direcciones para distintos pares de electrodos y electrolitos. Por tanto, si dos electrodos de diferente material se sumergen en el mismo electrolito, estas fuerzas actuarán desde un electrodo hacia el electrolito, y desde el electrolito hacia el otro electrodo. Si los electrodos están conectados por conductores metálicos, actuarán como una bomba hidráulica que empuja las cargas eléctricas en la misma dirección.
TRANSFORMADOR
El transformador es un dispositivo que se encarga de "transformar" el voltaje de corriente alterna que tiene a su entrada en otro de diferente amplitud, que entrega a su salida.
Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominan:
• Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y
• Bobina secundaria o "secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.
La bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente alterna. Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro. Como el bobinado secundario está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de éste. Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "Secundario", se generará por el alambre del secundario un voltaje (ley de Faraday). En este bobinado secundario habría una corriente si hay una carga conectada (por ejemplo a una resistencia, una bombilla, un motor, etc.)
La relación de transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de voltaje.
Hay algunos motores eléctricos que son reversibles, vale decir que pueden hacer el proceso inverso al mencionado antes, es decir transformar la energía mecánica en energía eléctrica pasando a funcionar como un auténtico generador
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Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominan:
• Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y
• Bobina secundaria o "secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.
La bobina primaria recibe un voltaje alterno que hará circular, por ella, una corriente alterna. Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro. Como el bobinado secundario está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de éste. Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "Secundario", se generará por el alambre del secundario un voltaje (ley de Faraday). En este bobinado secundario habría una corriente si hay una carga conectada (por ejemplo a una resistencia, una bombilla, un motor, etc.)
La relación de transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de voltaje.
MOTOR ELÉCTRICO
Un motor eléctrico es una máquina que para producir el movimiento deseado resulta capaz de transformar la energía eléctrica propiamente dicha en energía mecánica, todo logrado a través de diferentes interacciones electromagnéticas.
Hay algunos motores eléctricos que son reversibles, vale decir que pueden hacer el proceso inverso al mencionado antes, es decir transformar la energía mecánica en energía eléctrica pasando a funcionar como un auténtico generador
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Un caso muy común del uso de motores eléctricos de tracción se da en el de las locomotoras que por lo general hacen las dos tareas si es que se las equipa con frenos re generativos
A los motores eléctricos se los utiliza además en instalaciones industriales, comerciales y hasta en los domicilios particulares, pero también se los está implementando cada vez con más frecuencia en los autos híbridos para aprovechar las amplias ventajas que ofrece esta posibilidad.
Los principios de funcionamiento tanto en los motores de corriente alterna como los de corriente directa son básicamente los mismos, indicando que si un conductor por el cual circula la corriente eléctrica está dentro del radio de acción de un campo magnético, éste tenderá a desplazarse de forma perpendicular a las líneas de acción del campo magnético, generando de ese modo el movimiento deseado.
Los principios de funcionamiento tanto en los motores de corriente alterna como los de corriente directa son básicamente los mismos, indicando que si un conductor por el cual circula la corriente eléctrica está dentro del radio de acción de un campo magnético, éste tenderá a desplazarse de forma perpendicular a las líneas de acción del campo magnético, generando de ese modo el movimiento deseado.
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