Funcionamiento de las linternas sin pilas

¿Alguna vez os habéis preguntado sobre el funcionamiento de una linterna sin pilas? Pues para todos aquellos que no lo habéis hecho aquí estoy para explicar cómo funcionan. Realmente el funcionamiento es realmente básico y seguro que el principio físico que tiene lugar lo utilizáis a menudo sin daros cuenta. Se trata del principio de inducción electromagnética de Faraday. Quizá os suene un poco raro ese nombre tan largo y raro, pero si os digo que funciona con una dinamo y uno o varios condensadores seguro que os resulta más familiar.
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Para empezar vamos a ver que es una dinamo. Este aparato, utilizado muy a menudo en las bicicletas para encender una luz por la noche, no es más que un dispositivo capaz de transformar la energía mecánica (movimiento) en energía eléctrica. Lo hace gracias a una bobina que gira situada dentro de un imán. Al girar, la bobina provoca un cambio en el flujo electromagnético que por la ley de inducción electromagnética provoca una fuerza electromotriz (voltaje). Este voltaje es alterno, pero gracias a un conmutador se puede transformar fácilmente a corriente continua que permita cargar el condensador o batería e iluminar la bombilla o LED de la linterna.


Fuente de la imagen: Kalipedia

Otra manera de conseguir lo mismo es mediante la utilización de una bola de cobre u otro material conductor que pueda moverse libre dentro de una bobina longitudinal a la linterna. Al agitar la linterna la bola recorrerá la bobina constantemente lo que provocará también que se cree una fuerza electromotriz que puede aprovecharse para conseguir un voltaje que cargue los condensadores. Si esto os suena raro podéis hacer un experimento con el comprobar cómo se produce la inducción electromagnética por movimiento. Coged un tubo de metal y cerradlo por un extremo. Por el otro extremo dejad caer dos bolas o canicas de igual masa (o muy parecida), primero una hecha de cristal y luego otra de metal. Cuál tarda más tiempo en llegar al final?? Sorprendente, verdad?? xDD

Así pues ya tenemos que gracias al movimiento podemos generar una corriente eléctrica. Sin embargo, si esta corriente no se aprovecha en el momento se pierde, por lo que hay que utilizar algún tipo de batería para ir poco a poco utilizándola. La manera más común de almacenar esta corriente es mediante el uso de condensadores.

Estos dispositivos de los que ya he hablado en alguna ocasión, aparecen en prácticamente la totalidad de los circuitos eléctricos, incluido el cañón Gauss. Cuando se les alimenta con una corriente ya sea alterna o continua se cargan con el voltaje que se les aplique, siempre y cuando no sobrepase su voltaje máximo (depende de cada condensador). En el caso de la corriente alterna, el condensador se cargará y descargará repetidas veces, por lo que no es viable para la linterna. En cambio con corriente continua el condensador se cargará progresivamente hasta que alcance su valor máximo, lo cual es lo más recomentable para hacer funcionar la linterna. Una vez cargado el condensador podemos encender la linterna y ésta permanecerá encendida un tiempo determinado que dependerá de la potencia de la bombilla o LED y la capacidad del condensador utilizado.
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Si queréis saber algo más sobre otros tipos de linternas podéis ver esta entrada de Ciencia en el XXI.

NOTA: Esta entrada es la misma que la publicada hace unos días en Wis Physics.

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