Cómo la corriente genera magnetismo, Fuerza de Lorentz, y cómo funcionan motores y generadores — con simulador visual de una espira girando en un campo magnético.
En 1820, Hans Christian Oersted descubrió por accidente que una corriente eléctrica desvía la aguja de una brújula cercana — la primera prueba de que electricidad y magnetismo están conectados. Toda corriente genera un campo magnético a su alrededor.
Si enrollas el cable en forma de espiral (una bobina) alrededor de un núcleo de hierro, los campos magnéticos individuales se suman y se concentran, creando un electroimán — un imán que solo funciona mientras circula corriente.
Si una partícula con carga eléctrica se mueve dentro de un campo magnético, siente una fuerza — esta es la base de cómo funcionan los motores eléctricos.
F = fuerza (N) · q = carga (C) · v = velocidad de la carga (m/s) · B = campo magnético (Tesla) · θ = ángulo entre v y B
Una carga de 5×10⁻⁶ C se mueve a 1000 m/s, perpendicular (90°) a un campo magnético de 0.5 T. ¿Qué fuerza siente?
F = q·v·B·sen(90°) = 5×10⁻⁶ × 1000 × 0.5 × 1 = 0.0025 N
Aunque parezca chica, esta es exactamente la fuerza que hace girar el motor de cualquier electrodoméstico.
Un motor transforma energía eléctrica en energía mecánica: le metes corriente, y una espira dentro de un campo magnético siente fuerzas (Lorentz) que la hacen girar.
Un generador hace exactamente lo opuesto: transforma energía mecánica en eléctrica. Giras una espira dentro de un campo magnético (con una turbina, una manivela, agua cayendo), y eso genera una corriente — el mismo principio de Faraday que ya viste antes en electricidad.
Así funciona el corazón de cualquier motor eléctrico — la fuerza de Lorentz sobre cada lado de la espira genera el giro.
Una central hidroeléctrica: ¿es un motor o un generador?
Es un generador — el agua cayendo hace girar una turbina conectada a espiras dentro de campos magnéticos, transformando energía mecánica (el movimiento del agua) en energía eléctrica.
El ventilador de tu casa, en cambio, es un motor — le das energía eléctrica y la transforma en el movimiento mecánico de las aspas.
Se usa la "regla de la mano derecha": apuntas los dedos en la dirección de la velocidad de la carga, los curvas hacia la dirección del campo magnético, y el pulgar señala la dirección de la fuerza (para cargas positivas — para negativas, es al revés).
Porque a medida que la espira gira, la dirección de la fuerza necesita invertirse en el momento justo para mantener el giro continuo en el mismo sentido — el conmutador invierte la corriente automáticamente en cada media vuelta.
No, esos son imanes permanentes (mantienen su magnetismo sin necesitar corriente) — los electroimanes son distintos, útiles justamente porque se pueden "apagar" cortando la corriente, algo que un imán permanente no puede hacer.