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