Al ser un artículo muy elaborado es muy extenso, por lo que lo iremos presentando por capítulos.
H.Díaz-Marta (Ing. Eléctrico)
Introducción:
Cuando Faraday hizo público su notable descubrimiento:
· Que un flujo magnético variable producía una fuerza electromotriz (fem),
le preguntaron con cierta ironía: ¿para que servía eso?.
Todo lo que había descubierto Faraday era algo tan peculiar y sencillo, que aparentemente no tenía importancia alguna:
· La particularidad era que, se producía una pequeña corriente eléctrica cuando movía un alambre cerca de un imán.
Y siguieron preguntando: ¿ Cuál podría ser la utilidad de aquello tan insignificante, tan poco relevante?.
Su respuesta, fue sorprendente y tajante:
¿Cuál es la utilidad de un bebé recién nacido?
Pensemos sin embargo, en las tremendas consecuencias a las que ha conducido esa pequeña curiosidad de Faraday y en sus aplicaciones prácticas.
Todo el campo de la inducción electromagnética está inmerso en ese pequeño descubrimiento: los generadores, los motores, los transformadores, las bobinas de inducción, etc.
Realmente, todos ellos alcanzan magnitudes sorprendentes e inimaginables en aquellos tiempos: desde simples ingenios eléctricos, pasando por pequeños mecanismos, hasta alcanzar hoy su verdadera dimensión, la fabricación de importantes máquinas eléctricas de gran utilidad práctica en el devenir de nuestra vida actual.
No podríamos concebir nuestra forma de vida y la calidad de nuestra propia existencia si Faraday no hubiera observado con dedicación todo lo concerniente a este fenómeno de inducción electromagnética que, en definitiva, ha sido y sigue siendo, el máximo exponente tecnológico en la eclosión de la casi totalidad de cualquier acontecimiento electromecánico y lo que es más importante aún, las consecuencias derivadas de su desarrollo práctico en el devenir de la humanidad.
Es decir, sin querer ser determinantes ni tampoco excluyentes en esta afirmación, si estamos obligados a reconocer, que la inclusión, la incorporación de este ingenio en nuestra vida diaria ha condicionado, en el mejor de los casos, nuestra propia existencia.
Consideraciones técnicas:
Abordando con cierto detenimiento la evolución que nos ha ido ofreciendo la técnica generada por ese fenómeno conocido por inducción electromagnética, no cabe la menor duda que, el anillo giratorio en un campo magnético es, físicamente, en su concepción y funcionamiento, la realidad de un incipiente motor de inducción; pero existe una gran diferencia entre esta afirmación, que viene determinada en sí mismo por el propio ingenio descubierto por Faraday, su realidad física y el desarrollo real y concreto de un verdadero motor eléctrico, cuya utilidad práctica está fuera de toda duda.
En el primer caso, el anillo giratorio tiene un momento de giro muy pequeño, que se podría incluso, parar con la mano. En cambio, en el segundo caso, con un motor bien fabricado, difícilmente podríamos hacer algo parecido.
Aportación de la ingeniería:
En la fabricación de ese motor y entre otros, para conseguir un buen rendimiento de su funcionamiento, trataríamos de concentrar su campo magnético y para ello, utilizaríamos mucho hierro, es decir, no crearíamos apenas entrehierro. De este modo, conseguiríamos aumentar considerablemente la intensidad del campo magnético, mucho más que si utilizáramos únicamente cobre, consiguiendo de esta forma que su funcionamiento sea óptimo y su rendimiento sea máximo.
Es decir, las aberturas entre las piezas de hierro (entrehierro), deben ser mínimas y para ello, los fabricantes de motores eléctricos diseñan éstos de tal forma y manera, que incluyen el hierro como materia prima predominante, hasta casi alcanzar el anillo giratorio (rotor), del propio motor.
El proyecto de fabricación dispone con tal precisión todo este proceso, que el motor que se quiere obtener, trata siempre de conseguir mayor eficacia y el máximo rendimiento en su funcionamiento: resultado entre la transformación de la potencia eléctrica absorbida y la potencia mecánica resultante y lógicamente, con ese diseño tan ideal, que en esencia sería la realidad de una fabricación más o menos normalizada, difícilmente podríamos pararlo con la mano, máxime si el motor está girando a esa velocidad que determina su valor nominal: esas r.p.m., que definen su característica de funcionamiento en régimen normal y a plena carga.
El método seguido para conseguir que esta máquina funcione correctamente y con la máxima utilidad, se debe claramente a la intervención de la ingeniería.
Esa aportación de la ingeniería, es la contribución más importante que ha podido darse en el desarrollo práctico y a gran escala de ese “pequeño ingenio” descubierto por Faraday.
Todo fenómeno nuevo debe seguir un proceso tecnológico, que debe determinar en sí mismo y en su desarrollo, su propia puesta en funcionamiento y la realidad de su utilidad práctica, es decir, normalmente se requiere siempre, previo a su posible fabricación, un estudio técnico muy riguroso de lo que se está tratando, con alternativas y decisiones dirigidas todas ellas a la resolución de problemas de diseño y a su posterior y mejor funcionamiento práctico y todo ello se debe en gran medida, a la contribución de la ingeniería en el estudio de todo este proceso.
Hay veces que, incluso, este primer paso, necesario en cualquier desarrollo práctico, está dirigido única y exclusivamente a crear un modelo de utilidad aparente, sin que se introduzca ningún principio básico, capaz de afectar en modo alguno a la experiencia observada.
También es verdad, que además de conocer profundamente la parte experimental, es decir, el ingenio en sí y la realidad genial de ese invento, es necesario saber el comportamiento de los distintos materiales que entran en juego en el proceso de su fabricación, la disposición de los mismos, de acuerdo con la forma que va a tener y su verdadera dimensión geométrica y estructural. Es decir, siempre hay un largo camino que recorrer y un abanico de posibilidades de actuación entre los principios teóricos obtenidos por la experiencia derivada del propio invento, la realidad objetiva que supone la obtención de su diseño práctico y el coste económico que lleva aparejado su fabricación; ya que, en todos los casos, su salida al mercado será objeto siempre de cierta crítica, comparada con aquellos resultados más o menos transcendentales que se quieren obtener.
El desarrollo de ese diseño tan especial, para conseguir ese grado de utilidad, que permite un uso práctico a gran escala del mismo, ha sido posible siempre gracias a un estudio técnico-económico concienzudo y pormenorizado, realizado con la intervención directa de la ingeniería.