Las bobinas tiene un papel clave en el mundo de la electricidad. Todo sistema eléctrico cuenta con las bobinas como uno de sus componentes principales, y de hecho, se podría decir que es la base del uso de la electricidad de forma práctica como hoy lo conocemos. En los coches de combustión hay bobinas. Pero en los coches eléctricos las bobinas son mucho más relevantes. De hecho, un motor eléctrico no puede existir, al menos como hoy lo entendemos, sin bobinas.
El bobinado de color cobre se puede apreciar de forma clara en el interior del motor.
Qué son las bobinas
El término bobina lo utilizamos de forma general para describir algo que cuenta con un alambre o hilo enrollado en forma de espiral, normalmente alrededor de un núcleo, aunque no es necesario que sea así. Vemos bobinas de hilo textiles, bobinas de cables que son más fáciles de transportar, o bobinas de tiras LED cuando las compramos a tamaño industrial. Sin embargo, en este caso hablamos de las bobinas eléctricas, conocidas también con el nombre de inductores.
Una bobina eléctrica es un alambre en forma de espiral, sin más. Por lo general, las encontraremos de cobre, aunque podrían ser de cualquier material conductor. La función de una bobina es la de almacenar energía en forma de campo magnético. Para esto, se aprovecha el comportamiento que tiene una bobina cuando es atravesada por una corriente eléctrica, o cuando se ve sometida a un campo magnético.
Las bobinas y las corrientes eléctricas y campos magnéticos
El nivel de importancia de una bobina eléctrica es tal que es conocida en realidad por el nombre de su inventor: bobina de Tesla. Y el nombre de este científico está bien grabado en la mente de los aficionados al motor.
Cuando una corriente eléctrica atraviesa una bobina, se genera un campo magnético alrededor de esta. Por otra parte, cuando una bobina se ve sometida a un campo magnético cambiante, se genera una corriente eléctrica en esta.
De esta manera, podemos usar corriente eléctrica para generar un campo magnético. Y a la vez, podemos usar este campo magnético para generar electricidad en otra bobina.
Precisamente la bobina de encendido de un coche con motor de combustión se basa en esto. En realidad son dos bobinas, una junto a la otra. Son bobinas de diferentes propiedades. La bobina conectada a la batería del coche recibe electricidad con muy baja tensión. Esta crea un campo magnético con una magnitud determinada. La otra bobina, la que está dentro de dicho campo magnético, tiene un tamaño diferente, lo que hace que al ser afectada por este campo magnético, la carga eléctrica generada sea de alto voltaje. Este nivel de tensión permite que se forme un arco eléctrico desde las bujías, haciendo explosionar la mezcla de gasolina.
El inconfundible tono cobrizo identifica a la perfección a las bobinas en un electroimán.
Las bobinas en los motores eléctricos
La función de un motor eléctrico es la de convertir energía eléctrica en energía cinética o movimiento. En un motor eléctrico encontramos dos elementos principales, un rotor y un estátor. En el estátor, que se mantiene estático y sin movimiento, hay múltiples bobinas. Controlando la alimentación eléctrica que damos a estas bobinas podemos crear un campo magnético giratorio.
El rotor está magnetizado, de forma que sigue al campo magnético del estátor que se ha creado. El rotor está unido a la transmisión de las ruedas, por lo que estamos generando movimiento a partir de electricidad. Aunque el rotor puede ser únicamente un imán gigante compuesto por imanes permanentes como ocurre en un motor síncrono, en muchos modelos se utilizan electroimanes. Esto es convertir en magnético un material que inicialmente no lo es utilizando electricidad. Si damos alimentación al rotor de forma externa, lo que tendremos es un motor síncrono de alimentación externa, mientras que si damos alimentación eléctrica utilizando la inducción (de nuevo usando bobinas), entonces tendremos un motor asíncrono.
Y ya hemos visto cómo, con bobinas. Cuando damos electricidad a una bobina, generamos un campo magnético alrededor de esta. Es decir, la estamos magnetizando. Así, un elemento que inicialmente no era magnético, pasa a serlo.
Utilizamos el mismo principio de funcionamiento en el estátor y en el rotor, pero con la diferencia de que el estátor es fijo, y lo utilizamos «activando» y «desactivando» bobinas para hacer girar el campo magnético, mientras que el rotor está en movimiento, conectado a las ruedas y sigue en todo momento al estátor. De esta forma, utilizamos bobinas para convertir energía eléctrica en el movimiento de las ruedas.
