En este post se explica qué es una corriente de Foucault y cuándo se produce. Así pues, encontrarás la explicación del fenómeno de las corrientes de Foucault, cómo minimizar las pérdidas de las corrientes de Foucault y cuáles son las aplicaciones de las corrientes de Foucault.
Índice
¿Qué son las corrientes de Foucault?
Las corrientes de Foucault son un fenómeno electromagnético que se produce cuando un conductor eléctrico está en un campo magnético variable o se mueve en un campo magnético.
Este movimiento relativo genera unas corrientes eléctricas inducidas que se oponen al campo magnético aplicado, son las corrientes de Foucault.
Las corrientes de Foucault también se conocen como corrientes parásito o corrientes torbellino.
Las corrientes de Foucault fueron descubiertas por el físico francés Jean Bernard Léon Foucault en 1851, por eso reciben este nombre.
Explicación de las corrientes de Foucault
Para poder entender bien cómo se generan las corrientes de Foucault, debes tener claro cuándo se produce la inducción electromagnética. Así que antes de seguir con la explicación, te recomendamos que leas el siguiente artículo:
Tal y como se ha explicado anteriormente, las corrientes de Foucault surgen cuando un material conductor es expuesto a un campo magnético variable, o al revés, cuando un material conductor se mueve en un campo magnético constante.
Cuando ocurre una de estas dos condiciones, se produce una variación del flujo magnético en el tiempo y, en consecuencia, se induce una tensión llamada fuerza electromotriz (ley de Faraday).
Esta tensión inducida genera unas corrientes de circulación en el conductor, ya que al existir una diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor provoca que los electrones vayan del punto con menor potencial al punto con mayor potencial y, por tanto, aparece una corriente eléctrica.
Además, estas corrientes eléctricas generadas se opondrán a la causa que las ha originado (ley de Lenz), por lo que intentarán contrarrestar el campo magnético que las ha producido, por eso circulan dando vueltas en el conductor, para crear un campo magnético opuesto al original. De manera que el sentido de las corrientes será horario o antihorario dependiendo del sentido del campo magnético original.
Además, cuanto mayor sea la intensidad del campo magnético original, o mayor sea la conductividad del conductor o mayor sea la velocidad relativa del movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opositores generados.
Ten en cuenta que estás corrientes de Foucault producidas generan pérdidas de energía, ya que se oponen al campo magnético aplicado. A continuación veremos cómo pueden minimizar las pérdidas de Foucault.
Pérdidas generadas por las corrientes de Foucault
Las corrientes de Foucault generan pérdidas de energía, y esto se debe tener en cuenta en el diseño de sistemas electrónicos. Además, estas pérdidas no solo reducen la eficiencia del sistema, sino que además provocan un aumento de la temperatura, lo que puede llegar a ser peligroso si no se hace una ventilación adecuada.
Como todos los tipos de corrientes eléctricas, las corrientes de Foucault pierden energía debido al efecto Joule, ya que transforman una parte de la energía en calor. De manera que una parte de la energía no se aprovecha y provoca un aumento de temperatura.
Cuando trabajamos en alta frecuencia, una manera de reducir las pérdidas por las corrientes de Foucault es utilizar materiales que tengan una conductividad baja, de este modo la intensidad de las corrientes de Foucault es menor y por tanto sus pérdidas también.
Mientras que si operamos en baja frecuencia, para reducir las pérdidas de Foucault podemos usar laminas muy delgadas como núcleos magnéticos, ya que minimizan las corrientes de Foucault.
Aplicaciones de las corrientes de Foucault
En ingeniería, se aprovecha el fenómeno de las corrientes de Foucault para diferentes aplicaciones, a continuación puedes ver algunas de ellas:
- Inspección de materiales: una de las aplicaciones más importantes de las corrientes de Foucault es la inspección de materiales, ya que se utilizan para detectar defectos superficiales y en materiales conductores, como metales. Esto es vital en la fabricación de componentes críticos en industrias como la aeronáutica, automotriz y de construcción, donde la integridad estructural es primordial.
- Caracterización de materiales: además de detectar defectos, las corrientes de Foucault también se utilizan para caracterizar las propiedades de los materiales. Por ejemplo, pueden usarse para medir el grosor de recubrimientos metálicos o para evaluar la conductividad eléctrica de un material.
- Frenado electromagnético: un uso impresionante de las corrientes de Foucault es en los sistemas de frenado electromagnético, especialmente en trenes de alta velocidad. En estos sistemas, se generan corrientes de Foucault en rieles conductores cuando un tren se mueve sobre ellos. Estas corrientes crean un campo magnético que se opone al movimiento del tren, proporcionando una forma eficaz de frenado sin la necesidad de frenos mecánicos.
- Levantamiento electromagnético: en geofísica, las corrientes de Foucault se utilizan en métodos de levantamiento electromagnético para mapear la conductividad eléctrica del subsuelo. Esto es útil en la exploración de recursos naturales, la prospección de minerales y la detección de contaminantes en el suelo y el agua subterránea.
