El motor eléctrico funciona según el principio de inducción electromagnética. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor colocado en un campo magnético, se ejerce una fuerza sobre el conductor, lo que hace que se mueva. En un motor eléctrico, este principio se utiliza para generar movimiento de rotación. La interacción entre el campo magnético producido por los imanes permanentes o electroimanes del motor y la corriente eléctrica que fluye a través de las bobinas del motor crea un par que impulsa el eje del motor.
Una máquina eléctrica, que incluye tanto motores como generadores, funciona según el principio de inducción electromagnética. Cuando un conductor eléctrico se mueve dentro de un campo magnético o cuando cambia el campo magnético alrededor de un conductor, se induce una fuerza electromotriz (EMF) en el conductor. En un motor, este EMF inducido hace que la corriente fluya a través de los conductores, generando una fuerza que produce movimiento mecánico. La diferencia clave entre motores y generadores radica en cómo utilizan este principio: los motores convierten la energía eléctrica en energía mecánica, mientras que los generadores convierten la energía mecánica en energía eléctrica.
Los anillos partidos (conmutador) en un motor de CC desempeñan un papel crucial al invertir la dirección del flujo de corriente a través de las bobinas del inducido del motor. A medida que gira la armadura, los anillos partidos cambian periódicamente la conexión de las bobinas de la armadura al circuito externo, asegurando que el par producido por el motor permanezca en la misma dirección. Este proceso de conmutación permite que los motores de CC mantengan un movimiento de rotación continuo.
Los motores de CC constan de varios componentes clave: un estator (parte estacionaria) con imanes permanentes o electroimanes y una armadura (parte giratoria) con bobinas de alambre. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de la armadura, interactúa con el campo magnético producido por el estator, generando un par que hace que la armadura gire. El sentido de rotación se puede invertir cambiando la polaridad de la corriente que fluye a través de la armadura o usando un conmutador de anillo partido.
En el contexto de la educación de Clase 10, los motores eléctricos encuentran aplicaciones prácticas en diversos dispositivos y sistemas. Se utilizan habitualmente en electrodomésticos como ventiladores, batidoras y lavadoras para convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Los motores eléctricos también se utilizan en maquinaria industrial, transporte (por ejemplo, vehículos eléctricos) y robótica. Comprender su funcionamiento y aplicaciones es fundamental para que los estudiantes comprendan los principios del electromagnetismo y el movimiento mecánico en la tecnología moderna.