Cómo funciona la campana eléctrica

TIMBRE ELÉCTRICO

Un timbre eléctrico es un dispositivo capaz de producir una señal sonora al pulsar un interruptor. Su funcionamiento se basa en fenómenos electromagnéticos.

Consiste en un circuito eléctrico compuesto por un generador, un interruptor y un electroimán. La armadura del electroimán está unida a una pieza metálica llamada martillo, que puede golpear una campana pequeña. La inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de forma independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1930. La inducción electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del generador eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos.

Supongamos que se coloca un conductor eléctrico en forma de circuito en una región en la que hay un campo magnético. Si el flujo F a través del circuito varía con el tiempo, se puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo está variando). Midiendo la fem inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación del flujo del campomagnético con el tiempo.

Generador

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica.

ELECTROIMAN

Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.

INTERRUPTOR

Un interruptor eléctrico es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica

LEY DE OHM

La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:

I = Intensidad en amperios (A)

V = Diferencia de potencial en voltios (V)

R = Resistencia en ohmios (Ω).

Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es independiente de V y de I.

Una fuente eléctrica con una diferencia de potencial V, produce una corriente eléctrica I cuando pasa a través de la resistencia R

Materiales

- 5 m de alambre de cobre esmaltado.

- Cinta aislante o adhesiva.

- 1 tornillo de 5 cm y dos tornillos pequeños.

- 1 batería.

- Un listón de madera

- Un trozo de lata.

- Alambre

- 1 tapa de tarro metálico.

Haciendo el timbre eléctrico

El primer paso es forrar con cinta el tornillo de 5 cm, para evitar que haga cortocircuito si llega a tocar el alambre de cobre. Una vez hecho esto, realizamos un embobinado con el alambre de cobre alrededor del tornillo de 5 cm dejando unos 15 cm de largo en cada uno de los extremos, para poder conectar a la fuente eléctrica. A continuación, abrimos un agujero en el listón de madera y con ayuda de un destornillador o desarmador ajustamos el tornillo a la madera hasta fijarlo bien. Ahora, es momento de crear la parte móvil de nuestro timbre casero. Para ello, tomamos el alambre y en la base colocamos uno de los tornillos pequeños y lo fijamos a la madera. La lata la doblamos en tres partes como una mesa, atornillamos uno de los extremos de la lata a la madera, colocamos la parte superior del alambre sobre el otro extremo de la lata, y lo conectamos a uno de los extremos del alambre de cobre.

Seguidamente, fijamos el timbre al tarro metálico y conectamos las baterías. Uno de los polos se conectará al extremo del conductor y el otro polo, al extremo libre del embobinado. Ya tenemos listo nuestro timbre, ahora con ayuda de un alicate vamos doblando la lata hasta conseguir que el extremo libre golpee el tarro metálico, logrando el sonido de nuestro timbre.

Como Funciona?

Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, genera un campo magnético, fenómeno que llamamos electromagnetismo. Generalmente las corrientes que circulan por los conductores son pequeñas, lo que hace que el campo magnético generado sea muy débil.

Pero cuando arrollamos muchas vueltas de conductor (alambre de cobre en nuestro caso) estamos “concentrando y sumando” todos esos campos magnéticos débiles, logrando así uno mas fuerte.

El núcleo de nuestro electroimán (así se llama al dispositivo que fabricamos) es de acero. Este material, tiene la propiedad de ser permeable a los campos magnéticos. Eso da como resultado, que todo el campo magnético generado por nuestra bobina se “concentre” a través de él. Si no tendríamos el núcleo de material ferromagnético (así se llama) el campo magnético resultante parecería mas débil, aunque en realidad lo que sucede es que esta mas disperso.

Como ya sabemos, para que la corriente eléctrica circule, el circuito debe estar cerrado. En nuestro timbre casero, los electrones salen del polo negativo de la batería. Se dirigen mediante el conductor hacia el trozo de chapa, el cual a su vez esta tocándose con el contacto superior de alambre. Éste contacto de alambre esta directamente conectado

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