Inducción electromagnética

Inducción electromagnética

En todos los experimentos anteriores, en los que se acerca un imán a un circuito eléctrico, los efectos son los mismos si el imán permanece en reposo y es la bobina del circuito la que se mueve. Si movemos el imán en las proximidades de la bobina, observamos cómo el amperímetro detecta una corriente eléctrica.

Si movemos la bobina conectada al circuito en las proximidades del imán, observamos cómo el amperímetro detecta una corriente eléctrica. Faraday concluyó que para que se genere una corriente eléctrica en la bobina, es necesario que exista un movimiento relativo entre la bobina y el imán.

Si se mueve la bobina hacia el imán, hay una variación en el campo magnético en el circuito, pues el campo magnético es más intenso cerca del imán; si se mueve el imán hacia la bobina, el campo magnético también varía. A la corriente generada se le llama corriente inducida y, al fenómeno, se le denomina inducción electromagnética. Se obtiene energía eléctrica como consecuencia del movimiento del imán con respecto a la bobina o de la bobina con respecto al imán. 
La inducción electromagnética es el fundamento de los generadores de corriente eléctrica, como son la dinamo y el alterador.

Producción de energía eléctrica

Casi toda la electricidad que utilizamos la obtenemos a partir de generadores químicos, como son las pilas y baterías, y generadores electromagnéticos basados en los fenómenos de inducción electromagnética.

Pilas y baterías

Hacia 1800, el italiano Alessandro Volta (1745-1827) elaboró una pila, precursora de las pilas. actuales. Su aparato, elaborado con discos apilados, fue el primero que almacenó la carga eléctrica de una forma fácilmente aprovechable.

Las pilas y baterías contienen en su interior sustancias químicas que, al reaccionar, se alteran y producen electricidad. Estas sustancias terminan por consumirse, y entonces el poder de las pilas se agota. Las baterías consisten en una asociación de pilas, pero, en algunos casos (baterías de un automóvil, por ejemplo), los reactivos se pueden regenerar mediante el paso de una corriente eléctrica en sentido contrario a la que produce la pila.

Las pilas y las baterías de coche gastadas deben depositarse en los lugares destinados a tal efecto para evitar que contaminen el medio ambiente.

Generadores electromagnéticos

Hemos visto, mediante el experimento de Faraday, que para que un campo magnético induzca una corriente eléctrica debe haber un movimiento de un imán en las proximidades de una bobina; o también puede inducirse si hacemos girar la bobina dentro del campo magnético de un imán. Esta es la base de los generadores electromagnéticos

Para hacer girar la bobina dentro del campo magnético del imán, utilizaremos energía mecánica, hidráulica, térmica o nuclear que transformaremos en energía eléctrica.

Si la corriente eléctrica es continua, el generador es una dinamo; pero si obtenemos corriente alterna, el generador es un alternador, un generador más complicado que el primero y más utilizado en las industrias y ciudades. Los alternadores constan esencialmente de dos partes:

• El rotor, que es la parte que gira.
• El estátor, que es la parte que permanece fija.

Son instalaciones donde se produce la corriente eléctrica. El elemento común en todas ellas es el generador de corriente, un alternador gigante constituido por un estátor, un rotor y un colector. Para que el rotor gire, se conecta a una turbina, que no es más que un cilindro dotado de una serie de palas o aletas que giran cuando inciden sobre ellas agua o vapor a presión. Cuando la turbina se mueve, lo hace también el alternador, porque los ejes de la turbina y el rotor están conectados. La diferencia entre unas centrales y otras consiste únicamente en la forma de mover la turbina.

La dinamo

Una dinamo es una máquina que transforma la energía mecánica en energía eléctrica; es decir, permite obtener electricidad a partir de un movimiento. Es la máquina que proporciona la corriente eléctrica que alimenta el faro de una bicicleta. 
Uno de los usos más comunes que se le dio a la dinamo fue el de generador de energía eléctrica para el automóvil. A medida que, desde principios del siglo XX, los automóviles se iban haciendo más complejos, se demostró que los sistemas de generación de energía eléctrica con los que se contaba (principalmente magnetos) no eran lo suficientemente potentes para las necesidades del vehículo.
Las denominadas dinamos han sido ampliamente utilizadas por los ciclistas durante años. Gracias al dinamo, que genera energía eléctrica, los ciclistas han podido circular por las noches por la carretera con una mínima iluminación. En realidad, las denominadas dinamos de bicicleta son alternadores, ya que consisten en un imán, solidario al eje de giro, y una bobina estática, sin delgas, ni escobillas, que rectifiquen la corriente. La corriente así producida es alterna y no continua, a pesar de ello, tradicionalmente, se les ha llamado dinamos.
En las dinamos tradicionales, o de botella, el extremo del eje de la dinamo porta un cabezal que se apoya a voluntad en el neumático de una de las ruedas, de modo que al girar la rueda gira a su vez la dinamo. El sistema es bastante rudimentario y produce un apreciable rozamiento que obliga a pedalear con fuerza. Debido a esto este tipo de dinamos ha ido siendo sustituido por otros modelos sin fricción, como la dinamo de buje o la de oreja.​ Además, la aparición de nuevos métodos de iluminación con lámparas de leds y de mejores baterías, con gran potencia y autonomía, ha reducido el uso de estas dinamos en general.