Fuerza contraelectromotriz

En electromecánica , la fuerza contraelectromotriz (también llamada FEM contraria , FEM contraria o FEM inversa ) ^{[ 1 ]} es la fuerza electromotriz (FEM) opuesta causada por una corriente variable. La corriente variable produce un campo magnético variable y, por lo tanto, induce una FEM en el circuito según la ley de inducción de Faraday .

Por ejemplo, la tensión que aparece en un inductor o bobina se debe a un cambio en la corriente que provoca un cambio en el campo magnético dentro de la bobina y, por lo tanto, la tensión autoinducida. ^{[ 1 ] [ 2 ]} La polaridad de la tensión en cada momento se opone a la del cambio en la tensión aplicada, para mantener la corriente constante. ^{[ 1 ] [ 3 ]}

El término fuerza contraelectromotriz también se usa comúnmente para referirse a la tensión que se produce en los motores eléctricos cuando existe un movimiento relativo entre la armadura y el campo magnético generado por las bobinas de campo o el campo magnético permanente del motor , actuando así también como generador mientras funciona como motor. Este efecto no se debe a la inductancia del motor, que genera una tensión en oposición a una corriente variable según la ley de Faraday, sino a un fenómeno independiente. Es decir, la fuerza contraelectromotriz también se debe a la inductancia y a la ley de Faraday, pero se produce incluso cuando la corriente del motor no varía, y surge de las consideraciones geométricas de una armadura que gira en un campo magnético.

Esta tensión está en serie con la tensión aplicada original y se opone a ella, y se denomina «fuerza contraelectromotriz» (según la ley de Lenz ). Con una tensión total menor a través de la resistencia interna del motor a medida que este gira más rápido, la corriente que fluye hacia él disminuye. ^{[ 4 ]} Una aplicación práctica de este fenómeno es la medición indirecta de la velocidad y la posición del motor, ya que la fuerza contraelectromotriz es proporcional a la velocidad de rotación de la armadura. ^{[ 5 ]}

En el control de motores y la robótica, la fuerza contraelectromotriz (FEM) suele referirse más específicamente al uso del voltaje generado por un motor giratorio para inferir la velocidad de rotación del motor, con el fin de controlarlo mejor de maneras específicas. ^{[ 6 ]}

Para observar el efecto de la fuerza contraelectromotriz (FEM) de un motor, basta con realizar este sencillo ejercicio: con una bombilla incandescente encendida, arranque un motor potente como el de un taladro, una sierra, un compresor de aire acondicionado o una aspiradora. La luz puede atenuarse brevemente al arrancar el motor. Cuando el inducido no gira (rotor bloqueado), no hay FEM y el consumo de corriente del motor es bastante elevado. Si la corriente de arranque del motor es lo suficientemente alta, reducirá la tensión de línea lo suficiente como para provocar una atenuación notable de la luz.

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