Los motores eléctricos

Escrito por motoresj 12-03-2018 en los motores eléctricos. Comentarios (0)


¡Cómo nuestros antepasados habrían amado los motores eléctricos! Puede encontrarlos en todo, desde trenes eléctricos hasta coches teledirigidos, y se sorprenderá de lo comunes que son. ¿Cuántos motores eléctricos hay en la habitación contigo ahora mismo? Probablemente hay dos en su computadora para arrancadores, uno dando vueltas a su disco duro y otro alimentando el ventilador de enfriamiento. Si usted está sentado en un dormitorio, encontrará motores en los secadores de pelo y muchos juguetes; en el baño, en los extractores y en las máquinas de afeitar eléctricas; en la cocina, los motores están en casi todos los electrodomésticos, desde lavadoras de ropa y lavavajillas hasta cafeteras, microondas y abrelatas eléctricos. Los motores eléctricos han demostrado estar entre las invenciones más grandes de todos los tiempos. Desmontemos algunos y averigüemos cómo funcionan!

Electricidad, magnetismo y movimiento

La idea básica de un motor eléctrico es realmente simple: se pone la electricidad en un extremo y un eje (varilla de metal) gira en el otro extremo dándole la potencia para accionar una máquina de algún tipo. ¿Cómo funciona esto en la práctica? Exactamente, ¿cómo convierte la electricidad en movimiento? Para encontrar la respuesta a eso, tenemos que retroceder en el tiempo casi 200 años.

Suponga que usted toma una longitud de cable ordinario, lo convierte en un bucle grande, y lo coloca entre los polos de un poderoso imán permanente de herradura. Ahora, si conecta los dos extremos del cable a una batería, el cable saltará brevemente. Es increíble cuando ves esto por primera vez. ¡Es como magia! Pero hay una explicación científica perfecta. Cuando una corriente eléctrica comienza a deslizarse a lo largo de un cable, crea un campo magnético a su alrededor. Si coloca el cable cerca de un imán permanente, este campo magnético temporal interactúa con el campo del imán permanente. Sabrá que dos imanes colocados uno cerca del otro atraen o repelen. De la misma manera, el magnetismo temporal alrededor del alambre atrae o repele el magnetismo permanente del imán, y eso es lo que hace que el alambre salte.

El vínculo entre electricidad, magnetismo y movimiento fue descubierto en 1820 por el físico francés André-Marie Ampère (1775-1867) y es la ciencia básica detrás de un motor eléctrico. Pero si queremos convertir este asombroso descubrimiento científico en una tecnología más práctica para alimentar nuestras cortadoras de césped eléctricas y cepillos de dientes, tenemos que ir un poco más lejos. Los inventores que lo hicieron fueron los ingleses Michael Faraday (1791-1867) y William Sturgeon (1783-1850) y el estadounidense Joseph Henry (1797-1878). Así es como llegaron a su brillante invento.

Supongamos que doblamos nuestro alambre en un lazo cuadrado en forma de U para que haya efectivamente dos cables paralelos corriendo a través del campo magnético. Uno de ellos nos quita la corriente eléctrica a través del cable y el otro nos devuelve la corriente. Debido a que la corriente fluye en direcciones opuestas en los cables, la Regla de Izquierda-Mano de Fleming nos dice que los dos cables se moverán en direcciones opuestas. En otras palabras, cuando encendemos la electricidad, uno de los cables se moverá hacia arriba y el otro hacia abajo.

Si la bobina de alambre pudiera seguir moviéndose de esta manera, rotaría continuamente, y estaríamos bien encaminados para hacer un motor eléctrico. Pero eso no puede suceder con nuestra configuración actual: los cables se enredarán rápidamente. No sólo eso, sino que si la bobina pudiera rotar lo suficiente, algo más ocurriría. Una vez que la bobina alcanzaba la posición vertical, se volteaba, por lo que la corriente eléctrica fluía a través de ella en sentido contrario. Ahora las fuerzas en cada lado de la bobina se invertirían. En lugar de girar continuamente en la misma dirección, se movería hacia atrás en la dirección en que acababa de llegar! Imagínese un tren eléctrico con un motor como éste: seguiría arrastrándose hacia delante y hacia atrás sin llegar a ninguna parte.

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