¿Alguna vez te has preguntado cómo una cocina de inducción calienta cosas sin calentarse? Se debe a la ciencia de las corrientes de foucault. En esta guía, exploraremos los conceptos básicos, las aplicaciones y el control de las corrientes de foucault. También veremos su relación con la inducción electromagnética y cómo están implicadas en la física. Sin más preámbulos, ¡comencemos!
¿Qué son las corrientes de Foucault?
Las corrientes de Foucault, o corrientes parásitas, son bucles de corriente que se forman en la superficie de un conductor en respuesta a un cambio en el flujo magnético. ¿Por qué se llaman «corrientes de Foucault»? Porque se parecen a los patrones en espiral que se ven en el agua, similares a los remolinos en un arroyo.
Ahora bien, ¿Cómo producen calor en una cocina de inducción? Cuando se enchufa una cocina de inducción en un enchufe, se induce corriente en la superficie de la placa metálica, lo que genera un campo magnético que fluctúa en diferentes intervalos de tiempo. Debido a los campos magnéticos fluctuantes, se crean corrientes de Foucault en la base del recipiente que contiene agua, lo que permite que el agua hierva de manera constante.
Sin embargo, si colocas la mano sobre la superficie de la cocina de inducción durante este experimento, no sentirás ningún calor. ¿Por qué? Porque tu mano no es un buen conductor del calor, por lo que en este caso, las corrientes parásitas parecerán microscópicas y no tendrán ningún efecto. Pero espera, ¡hay más!
Propiedades de las corrientes de Foucault
Para comprobar las corrientes de Foucault de forma adecuada, estas son algunas de las propiedades clave que debe conocer:
- Las corrientes parásitas se inducen en bucles cerrados dentro del conductor.
- La magnitud de las corrientes parásitas depende del grosor y la conductividad eléctrica del conductor.
- Las corrientes parásitas producen pérdida de energía debido al calentamiento resistivo en motores y transformadores.
- La corriente parásita autoinducida desencadena el efecto pelicular en los conductores.
- Las corrientes parásitas se pueden incrementar aumentando la fuerza de un campo magnético.
Aplicaciones de las corrientes de foucault
Sistema de frenado de trenes: Estos frenos se utilizan a menudo en trenes y montañas rusas. Una placa de cobre o aluminio sobresale del vagón de la montaña rusa y pasa entre los imanes. Si se utilizan imanes permanentes, el freno funciona incluso con una pérdida total de potencia.
Los separadores de materiales por corrientes de Foucault pueden utilizarse para separar metales de la basura no metálica. Por ejemplo, las máquinas que utilizan este método pueden emplearse para separar latas de aluminio de la basura.
Identificación de metales: Las máquinas expendedoras de monedas utilizan corrientes de Foucault para detectar monedas falsas. Dado que las corrientes de Foucault son diferentes en una moneda auténtica y en una falsa, los fabricantes de máquinas expendedoras pueden utilizarlas para asegurarse de que las monedas son auténticas.
Calentamiento por inducción: Las cocinas eléctricas con encimera de cristal utilizan la inducción para calentar tu sartén u olla de metal. Consulta esta página de Wikipedia, que incluye una bonita foto de una placa de cocina desmontada, en la que se ve claramente la bobina de alambre de cobre utilizada.
Otras aplicaciones importantes de las corrientes de Foucault son los detectores de metales. Los detectores de metales portátiles constan de una bobina primaria que transporta una corriente alterna y una bobina secundaria en la que se induce una corriente. Se induce una corriente de Foucault en un trozo de metal cercano al detector, lo que provoca un cambio en la corriente inducida dentro de la bobina secundaria. Esto puede desencadenar algún tipo de señal, como un ruido estridente.
Preguntas Frecuentes
Las corrientes que giran en los conductores como si fueran remolinos giratorios en una corriente se conocen como corrientes parásitas. Cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético, o cuando el campo magnético que rodea a un conductor estacionario cambia, se producen. En resumen, cualquier cosa que provoque un cambio en la intensidad o dirección de un campo magnético que pasa a través de un conductor provoca corrientes parásitas.
Las corrientes de Foucault reciben su nombre del hecho de que se parecen a remolinos. Las corrientes de Foucault son corrientes inducidas que se producen cuando un conductor se coloca en un campo magnético cambiante.
Contadores de energía, velocímetros de automóviles, motores de corriente alterna (CA) de inducción, dispositivos de caída libre, detección de monedas en máquinas expendedoras, aumento uniforme de temperatura en hornos de inducción y desplazamiento son solo algunas de las aplicaciones menores en las que se utilizan las corrientes de Foucault.
El potencial eléctrico producido por una celda electroquímica o por un cambio en el campo magnético se conoce como fuerza electromotriz.
Un velocímetro es un indicador que ayuda a calcular y mostrar la velocidad instantánea de un vehículo.
