¡Apagado el interruptor, pero no se detiene！Capturando la vibración eléctrica de una bobina con sensor (EasySense V-Hub)
Soy Ken Kuwako, entrenador de ciencias. Cada día es un nuevo experimento.
Al apagar un interruptor, uno podría pensar que la corriente desaparece al instante. Sin embargo, en la práctica no ocurre así. La bobina se resiste a dejar de conducir la corriente y provoca una intensa oscilación del voltaje, como si insistiera en que la corriente siga fluyendo. En este artículo veremos un experimento de demostración en el que utilizamos un sensor para hacer visible esa “terquedad” de la bobina.
Preparación del circuito experimental
Utilizamos un sensor para observar las oscilaciones eléctricas. Primero montamos un circuito como el que se muestra a continuación y hacemos circular corriente por la bobina. Después, apagamos el interruptor de forma repentina y medimos el voltaje de la bobina con un sensor de voltaje. En este experimento se utilizó un EasySense V-Hub.
La configuración del sensor es la siguiente. En modo manual, ajustamos el tiempo de medición a 200 ms (100 ms también funciona), una frecuencia de muestreo cercana a 2000 y configuramos también la condición de inicio de la medición.
¡Al realizar el experimento apareció una hermosa onda!
Así fue el experimento. Echa un vistazo al siguiente vídeo.
Aunque se apague el interruptor, la corriente no cae inmediatamente a cero. Se puede observar que el voltaje sigue variando debido a la influencia de la bobina. Además, la forma de la señal es sorprendentemente bonita: aparece una onda sinusoidal tan limpia que parece sacada directamente de un libro de texto.
Este fenómeno se conoce como autoinducción.
Cuando la corriente intenta cambiar bruscamente, la bobina genera una fuerza electromotriz que se opone a ese cambio. Es como si dijera: “¡No te detengas tan deprisa!”. Esta propiedad se debe a la inductancia de la bobina. Cuando una bobina se combina con un condensador forma un circuito LC, capaz de producir oscilaciones eléctricas. Este mismo principio permite, por ejemplo, que una radio seleccione y reciba una frecuencia específica.
Al colocar una pieza de hierro sobre la bobina… cambia el período
Si colocamos un trozo de hierro sobre la bobina y modificamos su autoinductancia, el período de la oscilación también cambia, como se observa a continuación. ¿Notas que la separación entre las ondas es diferente? Cuanto mayor es la inductancia, más lentamente oscila el circuito eléctrico. La idea es muy parecida a la de un péndulo pesado, que tarda más tiempo en completar una oscilación. En el mundo de la electricidad también existe algo equivalente a la “masa”. Pensar en ello de esta manera hace que la física resulte aún más fascinante.
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