Dinamo

Michael Faraday descubrió que un conductor eléctrico moviéndose dentro de un campo magnético (imán) generaba una tensión y cuando el circuito se cerraba con un receptor circulaba una corriente eléctrica. Es decir comprobó con un amperímetro que se generaba una corriente eléctrica al mover el conductor por dentro del campo magnético. Ha esta corriente la llamo corriente inducida. Si en lugar de mover el conductor movemos el campo magnético (el imán) también se generaba corriente eléctrica.

En este experimento también se comprobó que cuanto más rápido cortaba las líneas del campo magnético, el conductor, se creaba mayor corriente eléctrica inducida en el y además cuando la dirección del conductor era contraria (bajaba o subía por el campo magnético) la corriente generada era en sentido contrario. Lógicamente si el cable estaba parado no se genera corriente.

Este descubrimiento fue lo que dio lugar a los generadores eléctricos electromagnéticos (dinamos y alternadores). Campo magnético=Región donde el imán tiene efecto.

Aquí podemos apreciar el experimento moviendo dentro el imán dentro de los conductores (en este casoo espiras) y vemos que el efecto es el mismo, produce corriente eléctrica:

Partiendo del primer caso, si en lugar de un conductor colocamos un espira girando dentro del campo magnético, en lugar de un conductor ahora tenemos dos conductores en forma de espira (cada uno de los lados de la espira como se aprecia en la figura de más abajo) cortando el campo magnético. Por un lado de la espira la corriente que se genera es en un sentido y en el otro lado es en el sentido contrario (una espira sube por el campo magnético y la otra baja) es decir generamos una corriente que se mueve alrededor de la espira. Cuando un lado de la espira está justo en el medio del campo magnético, el conductor no corta líneas de campo, y esto hace que en ese punto no se genere corriente. La gráfica de una vuelta completa de la espira generaría la siguiente señal eléctrica:

Como vemos se genera una onda de corriente alterna, cambia el sentido de la corriente y además la intensidad es variable (no siempre es la misma). Si somos capaces de unir los extremos de la espira a un receptor tendremos un generador de corriente eléctrica, en este caso de corriente alterna (alternador). En España los alternadores de las centrales eléctricas giran 50 veces por segundo, es decir la frecuencia de la corriente eléctrica es de 50 Hz (hertzios). Se repite la misma onda 50 veces cada segundo.

DINAMO

Para conseguir sacar la corriente generada en la espira, colocamos unos colectores que giren con cada uno de los extremos de la espira y unas escobillas fijas por donde sacamos la corriente (ver imagen de mas abajo). Si nos fijamos en los colectores estos están cortados. El motivo es para que por fuera de la espira la corriente siempre vaya en el mismo sentido (corriente continua). Giremos mentalmente la espira y analicemos que si los colectores fueran anillos completos (sin cortar) la corriente por fuera de la espira saldría por la escobilla (fija sin moverse) en un sentido y cuando la espira gira media vuelta saldría por el sentido contrario, es decir estaríamos generando corriente alterna, y no sería una dinamo sería un alternador (generador de corriente alterna). Esto lo podemos ver en el segundo dibujo.

Esquema de la dinamo:

Gracias al colector por fuera de la espira la corriente siempre tiene el mismo sentido

Esquema del alternador (igual pero los colectores sin cortar) La misma escobilla cambiaria de polaridad (polo + a -) en cada vuelta completa de la espira:

Y por último si en lugar de una espira construimos un bobinado, es decir muchas espiras, tendremos una dinamo que produce mas corriente o mayor tensión en sus extremos y además constantemente, darse cuenta que con una sola espira cuando está perpendicular al campo (o fuera de el) los conductores de la espira no cortan el campo y por lo tanto no producen corriente, esto se evita poniendo más espiras en todos los ángulos. Hay que recordar que si no conectamos nada en los extremos aunque no tengamos corriente si que se genera un tensión, que es la que hará que al conectar un receptor comience a circular corriente eléctrica.

GENERADORES DE CC. DINAMOS

Los generadores de corriente continua son máquinas que producen tensión su funcionamiento se reduce siempre al principio de la bobina giratorio dentro de un campo magnéticos una armadura gira entre dos polos magnéticos fijos, la corriente en la armadura circula en un sentido durante la mitad de cada revolución, y en el otro sentido durante la otra mitad. Para producir un flujo constante de corriente en un sentido, o corriente continua, en un aparato determinado, es necesario disponer de un medio para invertir el flujo de corriente fuera del generador una vez durante cada revolución. En las máquinas antiguas esta inversión se llevaba a cabo mediante un conmutador, un anillo de metal partido montado sobre el eje de una armadura.

Las dos mitades del anillo se aislaban entre sí y servían como bornes de la bobina. Las escobillas fijas de metal o de carbón se mantenían en contacto con el conmutador, que al girar conectaba eléctricamente la bobina a los cables externos. Cuando la armadura giraba, cada escobilla estaba en contacto de forma alternativa con las mitades del conmutador, cambiando la posición en el momento en el que la corriente invertía su sentido dentro de la bobina de la armadura. Así se producía un flujo de corriente de un sentido en el circuito exterior al que el generador estaba conectado. Los generadores de corriente continua funcionan normalmente a voltajes bastante bajos para evitar las chispas que se producen entre las escobillas y el conmutador a voltajes altos. El potencial más alto desarrollado para este tipo de generadores suele ser de 1.500 voltios. En algunas máquinas más modernas esta inversión se realiza usando aparatos de potencia electrónica, como por ejemplo rectificadores de diodo.

Los generadores modernos de corriente continua utilizan armaduras

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