Estudio de las corrientes inducidas en bobina móvil pasando por un electroimán. Análisis de pérdidas por calor de joule

Abstract

La idea de este trabajo nace de la publicación que John N. Fox y Daniel G. Reiber, hicieran en 1972, cuyo objetivo principal era comparar la pérdida de energía cinética en un sistema de bobina móvil con la pérdida por calor por inducción de corrientes en esa bobina móvil: ambos efectos de pérdida se producen durante el tiempo que la bobina tarda en atravesar la zona magnetizada entre los polos de un potente electroimán.

Para comprobar esos efectos, consecuencia uno del otro, se coloca la bobina sobre un deslizador que descansa en un riel de aire. Este sistema deslizador-bobina se mueve sobre el riel de aire con fricción prácticamente despreciable: para que sea posible la minimización de fricción un compresor envía aire a muy alta presión y levanta ligeramente el sistema deslizador-bobina sobre el riel, de modo que este viaja realmente sobre un muy delgado colchón de aire, sin tocar el riel.

El mencionado artículo muestra que lo que no pudieron hacer entonces Reiber y Fox (por no contar en aquel entonces, a diferencia de nosotros, con un equipo ultrasensible de cuatro fotoceldas, un osciloscopio Tektronik de última generación y el software Mathematica 7.0), sí se pudo hacer ahora, al disponerse de esas herramientas, las cuales son clave para todo ello en el sustancial descenso del error. La reducción del error de un 13 % (artículo mencionado) a 2 % (el presente trabajo), permite estudiar posteriormente este mismo fenómeno, sustituyendo la bobina por una placa metálica para así analizar corrientes parásitas en la placa, corrientes similares a las inducidas en el caso de la bobina. El producto de esta investigación puede ser muy relevante a nivel industrial.