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Generación de corrientes. Alternador y dinamo

Este experimento lleva al punto final de la secuencia de la generación de corrientes eléctricas a partir de campos magnéticos.
Se utiliza un generador elemental formado por dos armaduras magnetizadas en cuyo interior gira una bobina de múltiples espiras conectada a dos anillos colectores (delgas) de un conmutador, sobre los que deslizan dos escobillas conectadas a un circuito.
El sistema permite obtener tanto corriente alterna como corriente continua.



Enlace al guión de laboratorio.




Material

- Generador elemental.
- Dos imanes y dos cables.
- Miliamperímetro de corriente continua con cero central.

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Los generadores elementales están en todos los equipos didácticos de electricidad.
Es frecuente que, por el uso, la bobina se haya desconectado o que falte alguna escobilla, son elementos que hay que comprobar.
Es preferible un miliamperímetro analógico, con aguja. Si se utiliza uno digital hay que interpretar los signos positivos y negativos.



Comentarios a la preparación del montaje

Se conectan en serie los elementos del circuito: bobina y miliamperímetro en el circuito inducido.
La bobina se suele descentrar y roza con las armaduras, hay que comprobar que gira libremente.
Los imanes se colocan sumando sus campos, en repulsión N con N y S con S.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Generar corrientes eléctricas en un generador elemental.
- Comprender el papel del conmutador en la producción de corriente continua o alterna.
- Identificar el campo magnético uniforme entre las dos armaduras del generador.
- Valorar las transformaciones de la energía en un generador elemental.

Se debe hacer ver que las dos armaduras están magnetizadas acercando una llave o un tornillo. Es necesario que se den cuenta de que hay un campo uniforme norte-sur entre las armaduras en el que giran las espiras.
Con las escobillas en extremos opuestos, separadas una de la otra (sin conmutación), es importante dar vueltas lentamente, de media en media vuelta. Esto permite observar en el miliamperímetro cómo la corriente cambia de sentido cada media vuelta, generándose una corriente alterna.
Después, con las escobillas en el centro, una frente a otra (con conmutación), tanto dando vueltas lentamente como rápidamente, deben observar que la corriente va en un único sentido y que este cambia cuando cambia el sentido de giro.
Puede ser interesante cambiar los imanes por un electroimán con bobina y núcleo y comprueben que el sistema funciona igual.
Hay que observar que la posición de las escobillas no es aleatoria, van colocadas de forma que la escobilla pasa de una delga a otra cuando la f.e.m. sea cero.



Montaje completo.

Posición sin conmutación (alternador).

Posición con conmutación (dinamo).

Dinamo completa (con conmutación).

Dinamo completa (con conmutación).

Posición sin conmutación (alternador).

Alternador generando.

Dinamo generando.
Primero alternador y luego dinamo generando.


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