LA TRANSFORMACIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

Experiencia llevada a cabo con alumnado de 1ºBACH.

La transformación de la corriente eléctrica consiste en variar los niveles de intensidad y tensión en otros de diferente valor, de forma que podemos elevar o reducir la tensión y elevar o reducir intensidad y siempre sucederá lo inverso con cada magnitud y en el mismo valor, es decir; para una corriente dada con un valor de tensión e intensidad dados podemos:

-       Elevar la tensión un valor y la intensidad se reducirá en el mismo valor.

-       Reducir la tensión un valor y entonces la intensidad se elevará en el mismo valor.

Esto quiere decir que en el proceso de transformación de la corriente no hay variaciones apreciables de potencia eléctrica (Recordemos que P=V.I), ya que las pérdidas de energía en los transformadores son bajas, y en principio se pueden considerar despreciables.

La transformación de la energía eléctrica es de suma importancia. Podríamos citar entre muchos dos ejemplos en los que se realiza:

-       Para transportar la energía desde los centros productores (Centrales térmicas, nucleares, hidráulicas) hasta los centros de consumo (nuestros hogares por ejemplo) La tensión se eleva (400.000 Voltios) reduciendo intensidad, se transporta a alta tensión y luego se reduce en tensión (230Voltios) y se aumenta evidentemente intensidad.

-       Otro proceso es en los vehículos de gasolina. La batería del coche tan solo dispone de 12 Voltios y se necesitan 20.000 Voltios en las bujías para inflamar la gasolina y que el motor funcione.

¿Cómo se produce la transformación de la energía eléctrica?

Pues se realiza mediante variaciones de flujo magnético, según la ley de Faraday.

¿Qué es el flujo magnético?

Son unas líneas de campo magnético que tienen la misma propiedad que tienen los imanes que todos conocemos, de atraer partículas metálicas. Este flujo magnético lo conseguimos con corriente eléctrica que vamos a introducir en una bobina (Conductor eléctrico enrollado para ver bien su efecto). Existen diversas formas de ver el flujo magnético generado por la corriente que circula por el interior de una bobina. Una de ellas es la que se muestra aquí:

-       El flujo magnético generado por la bobina vemos que desvía a las brújulas que son también otros imanes. (El polo Norte de la Bobina atrae a los Sures de los imanes que son los Nortes Magnéticos, y el polo Sur de la Bobina atrae a los Nortes de los imanes que son los Sures Magnéticos)

(Se hace una muestra sobre el panel suministrando corriente a la bobina desde la fuente a 12 voltios)

Una vez visto lo que es el flujo magnético vamos a ver como se transforma la energía eléctrica.

Como hemos dicho necesitamos realizar variaciones de flujo magnético (según Faraday).

-       La corriente alterna es muy fácil de transformar pues varía constantemente y el flujo magnético que produzca también será variable. (Esto lo podemos ver en el montaje que está al lado de las brújulas)

-       La corriente continua no se puede transformar pues es constante y su flujo también será constante. Sólo podremos transformarla en un pequeño instante de tiempo, en conexión y desconexión de alimentación de la bobina. (Esto lo podemos ver en el montaje que está en la parte inferior del panel)

(Montaje al lado de las brújulas)

Se introduce corriente alterna por un bobinado procedente de la red electríca de 230 voltios que la pasa a 13 Voltios y se introduce en en una bobina. Esa corriente alterna, variable está produciendo un flujo también variable. Si ese flujo variable alcanza a la otra bobina induce otra tensión y corriente  que hace encender los leds.

            (Se prueba el montaje, se le da corriente accionando el interruptor, cuidando no tocar el transformador que recoge la corriente de la red pues está a 230 Voltios, y se observa que alejando la bobina primaria los leds se apagan y al acercarla a la bobina secundaria los leds se encienden.)

Conclusión:  La corriente alterna se transforma fácilmente, pasa del primario al secundario por flujo magnético, que no vemos a simple vista, pero que lo hemos demostrado porque los leds se encienden.

(Montaje parte inferior del panel)

Disponemos de una bobina alimentada con corriente continua a 12 Voltios y conseguimos por el proceso de transformación voltajes en este caso de 20.000 Voltios. Como es corriente continua solamente conseguimos variaciones de flujo un instante de tiempo muy pequeño.

(Se realiza la muestra accionando el ruptor que gobierna el primario de la bobina y viendo las chispas a 20.000 voltios en el chispometro)