Page 630 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

31.6 Fuerza contraelectromotriz en un motor 611
Puesto que la comente inducida es proporcional a la fem inducida, por la ley de Ohm, la
corriente inducida también variará sinusoidalmente de acuerdo con
i. = i , sen 277-ft x (31.13) 7
J
max
inst
La comente máxima se presenta cuando la fem inducida es máxima. La variación sinusoidal
es similar a la representada en la gráfica de la figura 31.9.
La unidad para la frecuencia en el SI es el hertz (Hz), que se define como un ciclo por
segundo.
1 Hz = 1 ciclo/s = 1 s_1

Por tanto, una comente alterna de 60 ciclos por segundo tiene una frecuencia de 60 Hz.

El generador de cd
Un generador simple de ca se puede convertir fácilmente en un generador de cd sustituyendo
los anillos colectores por un conmutador de anillo partido, como se observa en la figura 31.10.
La operación es justamente la inversa de la que se analizó anteriormente para un motor de cd
(capítulo 30). En el motor, la corriente eléctrica origina un momento de torsión externo. En el
generador de cd, un momento de torsión externo origina una comente eléctrica. El conmuta­
dor invierte las conexiones de las escobillas dos veces por cada revolución. Como resultado,
la corriente pulsa pero nunca cambia de dirección. La fem de un generador de este tipo varía
con el tiempo, como muestra la figura 31.11. Observe que la fem está siempre en la dirección
positiva, pero que se eleva hasta un valor máximo y luego decae a cero dos veces por cada
rotación completa. Los generadores de cd de uso práctico se diseñan con numerosas bobinas
colocadas en varios planos, de tal modo que la fem es mayor y casi constante.

Figura 31.10 Un ejemplo de un gene­ Figura 31.11 Fem pulsante producida por un
rador de cd simple. Verifique la direc­ generador de cd.
ción de la corriente inducida a medida
que el segmento M se mueve hacia arri­
ba en el campo B dirigido a la derecha.

Fuerza contraelectromotriz en un motor
En un motor eléctrico, un momento de torsión magnético provoca que una espira, por la cual
fluye corriente, gire en un campo magnético constante. Acabamos de estudiar que una bobina
que gira en un campo magnético inducirá una fem que se opone a la causa que la origina. Esto
es cierto incluso en el caso de que una corriente ya estuviera fluyendo por la espira. Por tanto,
cualquier motor es al mismo tiempo un generador. De acuerdo con la ley de Lenz, una fem
inducida de ese tipo debe oponerse a la corriente que se suministra al motor. Por esta razón, a
la fem inducida en un motor se le llama fuerza contraelectromotriz.