MAQUINAS ELECTROMAGNÉTICAS

Introducción
En 1831, el científico britanico Michael Faraday descubrió que el movimiento de un iman en las proximidades de un cable induce en éste una corriente eléctrica; este efecto era inverso al hallado por Oersted. Así, Oersted demostró que una corriente eléctrica crea un campo magnético, mientras que Faraday demostró que puede emplearse un campo magnético para crear una corriente eléctrica.
La unificación plena de las teorías de la electricidad y el magnetismo se debió al físico britanico James Clerk Maxwell, que predijo la existencia de ondas electromagnéticas e identificó la luz como un fenómeno electromagnético.
Diodo rectificado: Es un dispositivo para convertir la corriente alterna en corriente directa.
Este fue en esencia el tubo de vacío de dos elementos de Edison.
Unos años mas tarde, De Forest agregó un tercer electrodo (una rejilla) al tubo de vacío de los electrodos de Edison. Este dispositivo hizo posible amplificar las energías de las ondas electromagnéticas extremadamente débiles (radioondas) entonces pudieron entonces utilizarse los altavoces.

El descubrimiento científico basico logrado por Edison (a pesar del hecho de que ese estableció casi 1100 patentes) mejoró del desarrollo de los sistemas de comunicación modernos (radio, telefonía, radar y tv).
Un electroiman, es compuesto en suinterior, por un núcleo de hierro. Núcleo al cual, se le ha incorporado un hilo conductor, recubierto de material aislante, tal como la seda o el barniz. El hilo que tiene que ir enrollado en el núcleo, para que el electroiman funcione.
Los electroimanes se han ido mejorando progresivamente y hoy día se han conseguido unos muy potentes.
Se utilizan en muchos ambitos de la vida como:
En los desguaces para acarrear chatarra.
En el cine para suspender grandes pesos.
Para la construcción de timbres.
Radiotelefonía: El italiano Guillermo Marconi (1874-1937) consiguió el 2 de junio de 1891 una patente para la telegrafía sin hilos. Marconi se había concentrado en la idea de utilizar dichas ondas para transmitir señales a través del espacio. Construyó un aparato con el objeto de conectar al transmisor y receptor con una antena y a la tierra.
En junio de 1896 transmitió el primer mensaje radiotelegrafico hallandose el receptor a 250 metros del emisor y separados por muros.
Para 1897 logró comunicaciones mas lejanas cuando transmitió un telegrama a una distancia.
Lo que posibilitó la introducción de radiotelefonía en los hogares fue la transición, dentro del campo de las ondas electromagnéticas, del telégrafo al teléfono.
El micrófono: El micrófono modula las ondas radiotelefónicas enviadas, mientras que el tubo rectifica y aumenta la débil corrienteradiotelefónica recibida, hasta lograr reproducir los sonidos en un auricular o un altoparlante.
El principio de funcionamiento de este tren es su propulsión, levitación y guiado por medio de la fuerza electromagnética que actúa entre los imanes superconductores del tren y las bobinas de la vía.
El sistema de levitación esta compuesto por un iman superconductor en el tren y bobinas cortocircuitadas en la vía, las cuales pueden sustituirse por unas planchas de metal, haciendo el mismo efecto.
Cuando el vehículo se mueve lo hace también el campo magnético creado por los imanes superconductores. Si el circuito es inductivo se genera una fuerza de levitación, mientras que si es resistivo la fuerza de levitación se anula y aparece una fuerza magnética de resistencia que se opone al movimiento.
Como este sistema se basa en la corriente inducida en la bobina de la vía, la fuerza de levitación es cero cuando esta parado. La fuerza de levitación aumenta con la velocidad del vehículo, aunque por encima de cierta velocidad el aumento es mínimo. Cuando la fuerza de levitación iguala el peso del vehículo, éste despega.
Timbres: Al pulsar el interruptor de un timbre, una corriente eléctrica circula por un electroiman creado por un campo magnético que atrae a un pequeño martillo golpea una campanilla interrumpiendo el circuito, lo que hace que el campo magnético desaparezca y la barra vuelva a su posición. Este proceso serepite rapidamente y se produce el sonido característico del timbre.
Un rotor
Un estator.
El rotor es la parte móvil y esta formado por varias bobinas. El estator es un iman fijo entre cuyos polos se ubica la bobina.
Funcionamiento: Se basa en que al pasar la corriente por las bobinas, ubicadas entre los polos del iman, se produce un movimiento de giro que se mantiene constante, mediante un conmutador, generandose una corriente alterna.
Transformador: Es un dispositivo que permite aumentar o disminuir el voltaje de una corriente alterna. Esta formado por:
Por la bobina llamada primario circula la corriente cuyo voltaje se desea transformar, produciendo un campo magnético variable en el núcleo del hierro. Esto induce una corriente alterna en la otra bobina, llamada secundario, desde donde la corriente sale transformada.
Si el numero de espiras del primario es menor que el del secundario, el voltaje de la corriente aumenta, mientras que, si es superior, el voltaje disminuye.
*Antena*: es un dispositivo diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.
Existe una gran diversidad de tipos de antenas, dependiendo del uso a que van a ser destinadas.
En unos casos deben expandir en lo posible lapotencia radiada, es decir, no deben ser directivas (una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles)
Otras veces deben ser directivas para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radioenlaces).
También es una antena la que esta integrada en la computadora portatil para conectarse a las redes Wi-Fi.
Las características de las antenas dependen de la relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o recibida.
Este dispositivo es un tubo electrónico tipo diodo que se emplea para producir los 2450 MHz de energía de microondas necesarios. Se clasifica como diodo porque no tiene rejilla como un bulbo ordinario.
El anodo
El filamento
La antena
Los imanes.
La antena, una proyección o círculo conectado con el anodo y que se ex tiende dentro de una de las cavidades sintonizadas, se acopla a la guía de onda hacia la que transmite la energía de microondas.

El campo magnético lo producen imanes intensos permanentes que estan montados alrededor del magnetrón, para que el campo magnético sea paralelo con el eje del catodo.
Hoy en día el magnetrón tiene dos usos principales:
El radar, donde ahora tiene la competencia del Klistrón, el carcinotrón, el tubo de ondas progresivas y los semiconductores.El horno microondas.
O*scilador*: Es un sistema capaz de crear perturbaciones o cambios periódicos o cuasiperiódicos en un medio, ya sea un medio material (sonido) o un campo electromagnético (ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, rayos X, rayos gamma, rayos cósmicos).
Una dinamo* o dínamo*: Es un generador eléctrico destinado a la transformación de energía mecanica en eléctrica mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente continua.
La corriente generada es producida cuando el campo magnético creado por un iman) o un electroiman fijo, inductor, atraviesa una bobina, inducida, colocada en su centro. La corriente inducida en esta bobina giratoria, en principio alterna, es transformada en continua mediante la acción de un conmutador giratorio, solidario con el inducido, denominado colector, constituido por unos electrodos denominados delgas. De aquí es conducida al exterior mediante otros contactos fijos llamados escobillas) que conectan por frotamiento con las delgas del colector.
Usos del dinamo:
Utilización de la energía eólica, de esta forma el viento hace rotar las aspas conectadas al eje del dinamo, produciendo electricidad y aprovechando esta fuente de energía inagotable.
También son muy utilizados por los ciclistas. Gracias a la dinamo que genera y ofrece una energía eléctrica los ciclistas pueden circular por lasnoches por la carretera. Los dinamo se colocan en la rueda frontal y al girar la rueda gira a su vez el generador y por lo tanto ofrece la energía y hace que se encienda la luz de la bicicleta.
No usan ningún tipo de resistencia como fuente de calor. Consiguen cocinar los alimentos gracias a la transmisión de energía a través de un campo magnético. El calor se produce por el movimiento de los electrones, por lo tanto, solamente se pueden usar recipientes de metal.
*Arma Gauss*: (también conocido como coilgun, cañón Gauss o rifle Gauss) es un tipo de cañón) que usa una sucesión de electroimanes para acelerar magnéticamente un proyectil a una gran velocidad. La denominación 'arma Gauss' proviene de Carl Friedrich Gauss, quién formuló las demostraciones matematicas del efecto electromagnético usado por los cañones Gauss.
Los cañones Gauss son a menudo llamados equivocadamente cañones de riel por diversas fuentes, y mientras que ellos son similares en el concepto general (es decir un arma magnética), difieren en su funcionamiento, dado que un cañón de riel acelera los proyectiles sobre dos rieles conductores paralelos.
Construcción
Consiste en una bobina de alambre o solenoide con un proyectil ferromagnético colocado al final de uno. Una gran corriente es pulsada por la bobina creando un fuerte campo magnético, atrayendo el proyectil al centro de la bobina. Cuando el proyectil se acerca aeste punto, la bobina es desconectada y la siguiente puede ser encendida, acelerando cada vez mas el proyectil con las etapas sucesivas.
Uso con superconductores
Una versión con superconductores del cañón Gauss es llamada arma quench. Las resistencias conectadas a las bobinas superconductoras gastan la energía en la bobina, que es transformada en calor. Después de un tiempo esto calienta a los superconductores hasta el punto donde cesa su superconductividad, así cambia su estado a normal (sin superconductividad). Cuando esto sucede la resistencia de la bobina de manera general se incrementa repentinamente, descargando toda la energía en forma de calor en una proporción muy rapida. Con cuidado controlando las tasas de calentamiento, los imanes pueden ser 'apagados' secuencialmente en los porcentajes apropiados para conseguir un arma Gauss, uno que genere campos magnéticos potentes con alta eficiencia, y con tendencia a una histéresis inferior debido a la disipación rapida de la energía en la bobina.
Aplicación
Como los railguns y los aceleradores estatorreactores, el cañón Gauss ha sido propuesto para su uso en el envío de carga útil al espacio.
Como arma, las ventajas del cañón Gauss incluyen el hecho de que no tienen partes movibles, aparte del proyectil, y el dato de que el único ruido perceptible es el movimiento del proyectil cuando este alcanza una alta velocidad.