¿Qué es una corriente inducida?

Un circuito eléctrico cerrado con flujo de energía ilustra las dos partes de la fuerza electromagnética: electricidad y magnetismo. La electricidad se produce cuando los electrones son empujados a través de un cable conductor por una fuente de voltaje, por ejemplo, una batería. El cable original no solo posee un flujo de electrones, sino que también produce un campo magnético alrededor de ese flujo. Estos comportamientos de la energía electromagnética se combinan: el flujo de electrones y el campo magnético que crea el flujo. Si un cable en el que los electrones fluyen se acerca a otro cable, el campo magnético del primer cable inducirá un flujo, una corriente inducida, a lo largo del segundo cable.

En 1831, Michael Faraday publicó su descubrimiento de que una corriente en un cable podría inducir corriente en otro cable. En 1862, este fenómeno de la corriente inducida fue descrito matemáticamente por James Clerk Maxwell; se basó en las ecuaciones de colegas que habían descrito otros intercambios de energía, como los flujos de tensión en sólidos y los flujos de fluidos en líquidos. La ecuación de Maxwell ilumina las razones de la corriente inducida, o inductancia, al mostrar que el flujo de electricidad se puede medir de dos maneras: como una caída de voltaje que fuerza el flujo de electrones y como un campo de flujo magnético, que se origina en el flujo.

La corriente inducida puede amplificarse cuando un cable conductor de electricidad es forzado a una bobina apretada en la dirección de una corriente. Un transformador funciona colocando bobinas de dos circuitos paralelos y cerca uno del otro para que la energía eléctrica se transfiera de un circuito al siguiente. Este acoplamiento inductivo ocurre cuando los campos magnéticos que emanan de las bobinas se cruzan en fase entre sí, transfiriendo una cantidad máxima de energía. Este intercambio es similar al empuje dado a un niño en un columpio: si el empuje se sincroniza correctamente, el columpio se impulsa hacia arriba a la velocidad máxima.

Cuando un cable con corriente se enrolla alrededor de una barra de hierro, puede producir un campo magnético que puede atraer o repeler el campo magnético de otro electroimán. Un motor y un generador constan de dos imanes, uno móvil y otro fijo. El imán en movimiento, cuando entra en contacto con el imán estacionario, induce un cambio en la dirección del flujo de electrones, lo que hace que los imanes se repelen entre sí. Este cambio en la dirección de la corriente inducida crea un empuje y un tirón alternativos, haciendo que el imán en movimiento gire. La inductancia puede funcionar en la dirección opuesta cuando la energía mecánica de una hélice giratoria unida a un imán generador fuerza el flujo de electrones hacia las baterías de almacenamiento.