Se ha publicado en la página correspondiente una nueva actividad (57) del tópico inducción electromagnética en formatos PDF y MP4 de la unidad 2, Interacción electromagnética, de la parte III, Electromagnetismo, de la materia de Física de 2º de bachillerato.
En esta actividad se trata el concepto de inducción electromagnética aplicada al dispositivo transformador (transformador ideal).
Los descubrimientos de Oersted y las fuerzas magnéticas sobre corrientes rectilíneas pusieron de manifiesto la relación existente entre las corrientes eléctricas y los campos magnéticos (considerados independientes hasta ese momento), así como la posibilidad de producir corrientes eléctricas a partir de campos magnéticos.
El físico y químico inglés Michael Faraday (1791-1867) comenzó recopilando todas las experiencias relacionadas con corrientes eléctricas y campos magnéticos. En 1831 obtuvo corrientes eléctricas mediante campos magnéticos, confirmando lo hecho anteriormente por el físico estadounidense Joseph Henry (1797-1878).
Faraday llamó a estos fenómenos de inducción electromagnética. La inducción electromagnética es el fenómeno que consiste en provocar o inducir una corriente eléctrica a partir de un campo magnético. Faraday descubre que en todas las experiencias donde aparecen corrientes eléctricas inducidas tiene lugar una variación del flujo magnético en el tiempo. Por tanto, el origen de la f.e.m. inducida es la variación del flujo magnético en el tiempo. Además el valor de dicha f.e.m. depende de la rapidez con que varíe el flujo magnético. Ley de inducción de Faraday. La fuerza electromotriz inducida, ε, que da lugar a una corriente inducida en un circuito, es igual a la rapidez con que varía el flujo magnético a través de la superficie que delimita el circuito (variación del flujo magnético respecto al tiempo).Ley de Lenz. El sentido de la corriente eléctrica inducida es tal que se opone siempre a la causa que la ha producido, es decir, a la variación de flujo magnético que la ha originado. La ley de Faraday explica el porqué de la aparición de la corriente inducida, pero no el sentido. El sentido de la corriente inducida lo explica la ley de Lenz.
Transformador. Un transformador es un dispositivo encargado de “transformar voltajes” e intensidades de mayor a menor intensidad, o viceversa. Consta básicamente de un núcleo de hierro en forma de cuadro laminado con dos arrollamientos, uno de ellos con muchas espiras de hilo fino y el otro con pocas espiras de hilo grueso (dibujo).
- Se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética (más concretamente en el de la inducción mutua) descubierto por Faraday y Henry. De hecho el primer transformador lo construyó el científico inglés.
- Uno de los arrollamientos se denomina primario, cuando por él entra la corriente que se va a transformar (entrada), y el otro se llama secundario, cuando por él sale la corriente que se ha transformado (salida). El primario suele estar conectado a un generador de corriente alterna, mientras que el secundario se suele conectar al exterior o a un receptor. Los dos arrollamientos pueden funcionar como primario (entrada) y secundario (salida) indistintamente.
- Un transformador puede funcionar ininterrumpidamente en corriente alterna: la variación de intensidad en una de las bobinas (primario) induce una corriente eléctrica en la otra (secundario). Esto no resulta posible con corriente continua.