¿Qué es el acoplamiento inductivo?

El acoplamiento inductivo se refiere al fenómeno que existe cuando un campo magnético creado por una corriente eléctrica induce un efecto sobre otra cosa. Cuando esto sucede, los dos se vuelven mutuamente reactivos, o se acoplan, por los efectos inductivos del campo magnético. Por ejemplo, cuando una corriente eléctrica pasa a través de un cable, el campo electromagnético creado puede inducir una corriente eléctrica en otro cable, haciendo que los dos se acoplen inductivamente. Los principios y efectos del acoplamiento inductivo se utilizan en dispositivos como transformadores y motores eléctricos.

Los efectos del acoplamiento inductivo pueden usarse de una de las tres formas principales. Primero, el campo inductor puede crear una corriente eléctrica específicamente deseada, como en los transformadores. Segundo, el campo inductor puede crear un efecto mecánico específicamente deseado, como en los motores eléctricos. Finalmente, el campo inductor puede crear una resonancia, que a su vez puede crear corrientes eléctricas específicamente deseadas, como en la transmisión y recepción de radio y dispositivos de carga sin contacto.

En los transformadores, una corriente eléctrica conduce a través de un cable enrollado alrededor de un núcleo de algún tipo, llamado devanado primario. Este cable se coloca intencionalmente cerca de otro cable enrollado alrededor del mismo núcleo, llamado devanado secundario. El campo electromagnético, creado al pasar corriente a través del devanado primario, luego induce una corriente eléctrica en el devanado secundario.

Si los dos devanados tienen el mismo número de vueltas alrededor del núcleo, permite que el devanado primario pase una réplica exacta de su corriente eléctrica al devanado secundario. Estos tipos de transformadores generalmente se denominan transformadores de aislamiento. Mediante la inducción, permiten que dos circuitos se unan eléctricamente o se acoplen, sin entrar realmente en contacto físico directo, lo que aísla físicamente los dos circuitos entre sí.

Cuando los devanados primario y secundario no tienen el mismo número de vueltas alrededor del núcleo, el acoplamiento inductivo provoca un efecto diferente. El campo electromagnético creado por el devanado primario inducirá una corriente de valor proporcional a la diferencia entre los dos devanados. Por ejemplo, si el devanado primario tiene 10 vueltas alrededor del núcleo y el devanado secundario tiene 20 vueltas alrededor del núcleo, la corriente inducida en el devanado secundario será el doble del voltaje de la corriente que pasa a través del devanado primario.

Un motor eléctrico utiliza un aspecto diferente del campo electromagnético. En un motor simple, se enrolla un cable alrededor de un rotor que forma el eje giratorio del motor. Cuando una corriente eléctrica pasa a través del cable, crea un campo electromagnético. Este campo induce una fuerza mecánica al alejarse y tirar hacia los imanes montados alrededor del rotor, dependiendo de la polaridad de los campos magnéticos.

Sin embargo, los dispositivos resonantes funcionan de manera similar a los transformadores, sin los devanados emparejados. En estos dispositivos, se crea un campo electromagnético permanente. Cuando este campo encuentra una antena, el efecto del acoplamiento inductivo hace que la antena resuene, lo que, a su vez, induce una corriente eléctrica en su punto de alimentación. En el caso de una radio, la corriente inducida se amplifica y se escucha por la radio. En un dispositivo de carga, la corriente inducida se aplica directamente a los terminales de una batería para recargarla.