El altavoz y el motor eléctrico
La música sale de un cono de papel que vibra, y una batidora gira sin que nadie la empuje. Los dos aparatos usan exactamente el mismo efecto: un campo magnético empuja un hilo por el que pasa corriente.
Un poco de historia
- 1820El danés Hans Christian Ørsted ve que una corriente desvía la aguja de una brújula: la electricidad y el magnetismo están relacionados. Pocas semanas después, André-Marie Ampère estudia las fuerzas entre corrientes.
- 1821Michael Faraday construye el primer motor eléctrico: un hilo con corriente que da vueltas alrededor de un imán, con sus extremos metidos en mercurio.
- 1837El estadounidense Thomas Davenport patenta uno de los primeros motores eléctricos con aplicación práctica. El conmutador, que invierte la corriente en cada media vuelta para que el motor no se pare, se había inventado unos años antes.
- 1925Chester Rice y Edward Kellogg, de General Electric, publican el diseño del altavoz de bobina móvil y cono, que, con pocos cambios, sigue sonando hoy en cualquier casa.
Con qué herramienta se relaciona
Fuerza magnética · Electromagnetismo
Fuerza de Lorentz, fuerza sobre un hilo y par sobre una espira: justo las dos cuentas de este fenómeno. El altavoz usa la fuerza sobre un hilo y el motor, el par sobre una bobina.
F = B I L = 1 · 0,5 · 3,14 ≈ 1,57 N
τ = N I S B sen θ = 100 · 0,5 · 0,0012 · 0,1 · 1 = 6·10−3 N·m
Se abre con el modo de la espira: una bobina rectangular de 100 vueltas de 4 × 3 cm, con 0,5 A en un campo de 0,1 T y la normal perpendicular al campo, el caso en el que el par es máximo. Sale 6·10−3 N·m; cambia el ángulo para ver cómo baja hasta cero. Para el altavoz, elige el modo del hilo con la longitud de la bobina, 3,14 m.