lunes, 28 de noviembre de 2011

Transformador Eléctrico

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción  electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre síy por lo general enrolladas alrededor.

El transformador consiste en dos o más bobinas colocadas de tal forma que están enlazadas por el mismo flujo magnético. Recordemos aquí, en que consiste una bobina y su flujo magnético asociado cuando por ella circula una corriente:
El campo magnético debido a la corriente de una bobina cilíndrica está representada en la siguiente figura.
Recordemos que una bobina o un solenoide de acuerdo a la ley de ampere produce en su interior un campo B dado por la siguiente expresión
                                                                  n=N/L
donde:
N es el número de vueltas en la bobina, l  la longitud del solenoide e I es la corriente que circula por él.

}En un transformador de potencia, las bobinas se colocan sobre un núcleo de acero con el propósito de confinar el flujo de manera que el que enlace una bobina también enlace a todas las demás.
}

Motor eléctrico

Un motor eléctrico funciona de forma inversa a un generador. Convierte energía eléctrica en energía mecánica. 
Ejemplos:
Un ascensor eléctrico: Un motor eléctrico mueve el ascensor arriba y abajo. El otro hace funcionar las puertas.
• Un coche: Los coches tienen varios motores eléctricos. El motor de arranque hace girar el motor de gasolina para ponerlo en marcha. Otros motores hacen funcionar los limpiaparabrisas. Algunos coches tienen motores eléctricos para hacer funcionar las ventanillas e incluso los retrovisores laterales.
• Un tren eléctrico: Un tren eléctrico tiene un potente motor para impulsarlo. 

Motor eléctrico

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con  frenos regenerativos.
Podemos desmontar un motor para ver cómo está hecho. Dentro encontraremos los siguientes componentes:

• 
Bobina: La bobina está hecha de alambre de cobre - porque es un conductor excelente. Está bobinado en una armadura. La bobina se convierte en un electroimán cuando pasa por ella la corriente.
• 
Armadura: La armadura apoya la bobina y puede ayudar a hacer el electroimán más fuerte. Esto hace que el motor sea más eficiente.
• 
Imanes permanentes: Hay dos imanes permanentes. Producen un campo magnético estable de modo que la bobina dé vueltas cuando pasa la corriente. Algunos motores tienen electroimanes en vez de imanes permanentes. Éstos están hechos de más bobinas de alambre de cobre.
• 
Conmutador: Cada extremo de la bobina está conectado a una de las dos mitades del conmutador. El conmutador cambia los contactos cada media vuelta.
• 
Cepillos: Los cepillos presionan en el conmutador. Mantienen contacto con el conmutador aunque gire. La corriente fluye dentro y fuera del motor a través de los cepillos.
• 
Matriz de acero: La matriz hecha de material magnético une los dos imanes permanentes y, en efecto, los convierte en un solo imán en forma de herradura. Los motores comerciales usan a menudo un imán de              herradura. 
 
Dos principios físicos relacionados entre sí sirven de base al funcionamiento de los generadores y de los motores. El primero es el principio de la inducción descubierto por el científico e inventor británico Michael Faraday en 1831. Si un conductor se mueve a través de un campo magnético, o si está situado en las proximidades de otro conductor por el que circula una corriente de intensidad variable, se establece o se induce una corriente eléctrica en el primer conductor.  El principio opuesto a éste fue observado en 1820 por el físico francés André Marie Ampère.  Si una corriente pasa a través de un conductor situado en el interior de un campo magnético, éste ejerce una fuerza mecánica sobre el conductor.

Invento del primer motor eléctrico

El primer motor eléctrico fue construido en 1821 por Michael Faraday, ayudante del famoso Sir Humphrey Davy. Faraday se interesó en el descubrimiento de un físico danés de que una aguja magnetizada era afectada por una corriente eléctrica cercana. Utilizando alambre de cobre suspendido sobre un recipiente de mercurio, Faraday halló que podía hacer girar el alambre y cayó en la cuenta de que el magnetismo y la electricidad estaban vinculados de alguna manera, así que su alambre giratorio de cobre fue realmente el primer motor eléctrico. Faraday fue también inventor de la dínamo que convierte energía mecánica  en eléctrica.

En la figura  se ha representado esquemáticamente el sistema de generación de energía eléctrica de una central hidráulica
En  la figura se observan las palas de la turbina (accionada por agua) y las compuertas verticales que sirven para regular el caudal de agua que entra a la turbina. En la parte superior está representado el generador de energía eléctrica. Dicho generador consta de dos partes:
El estator, que es la parte estática del generador. Actúa como inducido.
El rotor, que es la parte móvil conectada al eje de la turbina. Es el que actúa como inductor.

Invento del primer generador eléctrico

Durante 1831 y 1832, Michael Faraday descubrió que un conductor mecánico moviéndose en un campo magnético generaba una diferencia de potencial. Aprovechando esto, construyó el primer generador electromagnético, el disco de Faraday, un generador homopolar, empleando un disco de cobre que giraba entre los extremos de un imán con forma de herradura, generándose una pequeña corriente continua.
Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Mantiene por tanto una diferencia de potencial entre dos puntos denominados polos. Por la ley de Faraday, al hacer girar una espira dentro de un campo magnético, se produce una variación del flujo de dicho campo a través de la espira y por tanto se genera una corriente eléctrica.