La electricidad es un fenómeno cotidiano e indispensable en nuestra vida diaria. La mayoría de los aparatos que utilizamos en el hogar y en el trabajo (computadoras, televisores, impresoras, lavadoras, lámparas, fotocopiadoras, licuadoras, proyectores, hornos, etc.) funcionan con electricidad. Para obtener la electricidad en nuestras actividades cotidianas sólo accionamos un interruptor, pero, ¿cómo se genera la corriente eléctrica?
Existen varias formas de producir corriente eléctrica. El principal método para generar electricidad se denomina “inducción electromagnética”. De manera simplificada, la inducción electromagnética consiste en mover un alambre cerca de un imán; curiosamente, con esta acción tan sencilla se genera una corriente eléctrica en el alambre, siempre y cuando se encuentre en movimiento dentro del campo magnético del imán. Si el alambre se mantiene estático cerca del imán, no hay electricidad.
Ahora bien, para crear un dispositivo que genere electricidad continuamente por medio de la inducción electromagnética es conveniente dar al alambre la forma de una espira para hacerla girar dentro del campo magnético del imán. Siempre que la espira se mantenga girando, habrá en el alambre una corriente eléctrica que puede aprovecharse para diversos propósitos.
El voltaje de la corriente eléctrica generada por inducción electromagnética depende de la velocidad con la que se mueve la espira dentro del campo magnético; a mayor velocidad, mayor voltaje. Otro factor que determina el voltaje generado es la forma del alambre. Curiosamente, si el alambre en lugar de formar una sola espira, se enrolla dándole varias vueltas, el voltaje generado será mayor. Un alambre enrollado en varias vueltas se denomina “bobina”; las bobinas son ampliamente utilizadas en diversos dispositivos eléctricos.
La inducción electromagnética no sólo ocurre cuando se mueve el alambre dentro del campo magnético del imán; también puede ocurrir al revés, esto es, que sea el imán (el campo magnético) el que se mueve cerca del alambre. Por lo tanto, lo que importa en la inducción electromagnética es el movimiento relativo del alambre y del campo magnético. Dado que para generar electricidad se requiere movimiento, desde el punto de vista de la energía, la inducción electromagnética consiste en la transformación de la energía cinética (de movimiento) en energía eléctrica.
Los dispositivos que generan corriente eléctrica por medio de la inducción electromagnética se denominan “generadores eléctricos”. El dispositivo que describí anteriormente (de la espira giratoria y el imán) es un generador muy sencillo que produce una corriente eléctrica muy pequeña y que puede usarse como un experimento escolar. Para producir la potente corriente eléctrica que se distribuye en las ciudades se emplean generadores mucho más grandes y complejos, formados por numerosas bobinas y enormes imanes; pero su principio de funcionamiento es el mismo. La electricidad que usamos en las ciudades se produce con estos grandes generadores en las centrales hidroeléctricas, termoeléctricas y nucleoeléctricas.
La corriente eléctrica generada por inducción electromagnética se denomina “corriente alterna” (CA), ya que no es constante; su intensidad cambia periódicamente al girar la espira (o bobina) dentro del campo magnético, de tal modo que en algunos instantes la intensidad de la corriente tiene un valor máximo y en otros instantes se hace cero. La electricidad que utilizamos en nuestros hogares y trabajos se produce por inducción electromagnética y, por lo tanto, es de corriente alterna. Por ejemplo, cuando utilizamos un foco (lámpara incandescente), se enciende y apaga continuamente; sólo que no nos damos cuenta porque estos cambios son rapidísimos y no podemos detectarlos.
En conclusión, la inducción electromagnética es la generación de corriente eléctrica por el movimiento relativo de un conductor (alambre, espira, bobina) en un campo magnético. Este fenómeno se aprovecha en las centrales eléctricas para producir la electricidad que empleamos cotidianamente en la civilización actual.