COMO DERIVAR LA ECUACIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

La mejor manera de acometer por primera vez la derivación de las ecuaciones de onda para el campo eléctrico y el campo magnético a partir de las ecuaciones de Maxwell es en el vacío; esto es, en un medio libre de cargas y corrientes. Esto equivale a decir que tanto la densidad de carga en la Ley de Gauss como todas las densidades de corrientes en la Ley de Ampère-Maxwell (o Ley de Ampère generalizado) sean cero.

La derivación de la ecuación de ondas electromagnéticas requiere de cierto grado de conocimiento y destreza en la utilización de operadores vectoriales. En particular, los cuatro operadores vectoriales que intervienen en esta manipulación (algunos de los cuales ya aparecen en las ecuaciones de Maxwell) son:

• el gradiente
• la divergencia
• el rotacional
• la laplaciana

de un campo vectorial.

En este contexto la derivación de la ecuación de ondas electromagnéticas surge de la aplicación del cálculo del rotacional del rotacional de E (o de B) y el uso de una propiedad matemática de los operadores diferenciales relacionada con el mismo.

NOTA: El rotacional del rotacional de un campo vectorial es igual al gradiente de la divergencia del campo menos su laplaciana. Es muy difícil entender esta propiedad de forma intuitiva, aunque que es un poco más factible lograr la interpretación por separado de los operadores que la componen. Normalmente esta relación se demuestra que es cierta desarrollando las expresiones asociadas a cada operador y manipulándolas adecuadamente, lo que requiere cierta destreza. Si tienes tiempo y curiosidad, indaga y/o pregunta. Si careces de ello, deberás asumirla para ahora.

Todo ello conduce a la fórmula matemática que coincide con la que se utiliza para la descripción de ondas en el espacio (x, y, z).

De la relación entre la expresión adquirida y la que se conoce de forma genérica se deduce que la velocidad de la luz se puede calcular a partir de la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética del medio (en este caso, el vacío).

UNIFICACIÓN DE LA ELECTRICIDAD Y EL MAGNETISMO

La Ciencia, tras haber ido fragmentando los distintos campos de conocimiento en parcelas separadas más abarcables para su estudio, llegó el punto en el que, rompiendo con las ideas aceptadas en cada época, fue encontrando los nexos de unión entre las diferentes ramas del Árbol del que parten todas las fuerzas.

La primera gran unificación se dio de la mano del célebre Isaac Newton al encontrar que las leyes del Cielo y de la Tierra se rigen por la misma fuerza de la gravedad.

La segunda gran unificación fue la de la electricidad y el magnetismo y los principales precursores de ellas fueron Micheal Faraday y James Clerk Maxwell. La contribución de Faraday es más popular: el descubrimiento de la ley de inducción electromagnética, por la que se formula cómo un campo magnético (si es variable en el tiempo) puede inducir una corriente eléctrica. La contribución de Maxwell puede que sea menos conocida pero fue crucial: añadir el término de la corriente de desplazamiento a la Ley de Ampère, el cual da cuenta de cómo un campo eléctrico (si es variable en el tiempo) puede inducir un campo magnético.

El término de Maxwell es clave, ya que sin el mismo no es posible inferir matemáticamente la existencia de ondas electromagnéticas a partir de las cuatro leyes del electromagnetismo.



VERIFICACIÓN DE LA CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO

En este vídeo se demuestra que si se aplica la definición de la corriente de desplazamiento a un condensador plano de placas paralelas en un circuito alimentado por corriente alterna, integrando la variación temporal del vector desplazamiento eléctrico sobre la superficie de las placas, se obtiene exactamente la fórmula de la capacidad que ya conocemos.

MEDIO CONDUCTOR - MEDIO DIELÉCTRICO

De la relación entre los dos términos que se suman en la ecuación de Ampère-Maxwell emerge el carácter más conductor o más aislante de un medio dado. Jc da cuenta de la corriente de conducción que supone el desplazamiento y transporte de cargas eléctricas libres en el material. Jd es la corriente de desplazamiento y da cuenta de la polarización de los constituyentes de la materia ante la presencia de un campo eléctrico externo. Esa polarización se manifiesta como un nuevo campo eléctrico que surge del propio material y habrá que sumar al externo para encontrar el total.

Hay dos maneras de concebir el efecto de la polarización interna de un medio:

• Cuantificando a través del vector polarización P, que sumado al campo eléctrico externo E nos dará el desplazamiento eléctrico D.
• Introduciéndolo en la permitividad eléctrica del medio (epsilon), que obtiene un valor un número de veces dado superior al del vacío y así incorpora en una constante los efectos considerados en el punto anterior.

En un medio en el que tanto desde el punto de vista eléctrico el material es lineal, isótropo (mismo comportamiento independientemente de la dirección que se observe) y homogéneo (la densidad es constante) en un debido rango de temperaturas, amplitudes y frecuencia, la polarización eléctrico P es proporcional al campo eléctrico E y entonces,

y por lo tanto,

En un medio conductor, la corriente de conducción es siempre directamente proporcional al campo eléctrico. A la constante de proporcionalidad se la conoce como conductividad eléctrica (sigma). Su inverso es la resistividad.

MODELO ATÓMICO DE THOMSON

Cuando J.J.Thomson descubrió el electrón, una partícula elemental de carga negativa y la cual se había demostrado, experimentando con tubos de rayos catódicos, que estaba presente en toda la materia y tenía exactamente las mismas propiedades independientemente del material que se utilizara, desarrolló su propia teoría sobre la estructura de la materia.

Ésta fue la primera teoriía concreta desde que Demócrito formulara que la materia tenía que estar constituida por unidades fundamentales llamadas átomos.

Dado que la materia en su conjunto se sabía que era eléctricamente neutra, lo que Thomson imaginó fue que cada átomo estaría constituido por un cierto número de electrones que estarían imbuidos en una especie de esfera cuya carga positiva estaría distribuida por la misma y sería igual a la suma de las cargas de todos los electrones contenidos.

Este modelo fue bautizado como el 'pudding de pasas'. Las pasas se corresponderían con los electrones de la misma manera que la masa del pudding lo haría con el medio positivo en el que quedarían esparcidas las pasas. Por aquel entonces no se podía ni imaginar que la materia estuviera esencialmente vacía, por lo que este modelo fue bastante lógico para el momento, aunque los inminentes futuros experimentos lo descartarían.

ECUACIONES DE MAXWELL EN UN MEDIO MATERIAL

La formulación de las ecuaciones de Maxwell en un medio material cambia ligeramente con respecto a su formulación en el vacío. Básicamente hay dos cosas que cambian:

• En lugar de utilizar el campo eléctrico E, se utiliza el vector desplazamiento D. El vector desplazamiento D es igual al campo eléctrico multiplicado por la permitividad eléctrica del medio, que para un material dado es siempre mayor a la del vacío en un factor dado (permitividad relativa del medio). Así, al utilizar D en lugar de E, desaparece el término explícito que depende del material al quedar implícitamente incluido en D.
• En lugar de utilizar el campo magnético B, utilizamos el vector magnético H. Igual que en el caso anterior, H es igual al campo magnético dividido por un factor que se conoce como permeabilidad magnética del medio, siempre mayor a la del vacío en un factor dado (permeabilidad relativa del medio). Así, al utilizar H en lugar de B, desaparece el término explícito que depende del material al quedar implícitamente incluido en H.

JAMES CLERK MAXWELL

James Clerk Maxwell fue uno de los mas brillantes físico-matemáticos del siglo XIX. Su principal contribución a la ciencia fue la de condensar las leyes del electromagnetismo en 4 compactas ecuaciones diferenciales, de cuya combinación surgía la hipótesis de la existencia de las ondas electromagnéticas.

No en vano también tuvo contribuciones importantes en otros campos, como la Astronomía o la Termodinámica. En el primer campo encontró el argumento para explicar porque el anillo de Saturno era estable y no colapsaba. En Termodinámica es famosa su contribución al concepto de entropía a través una abstracción lógica que ha quedado apodada con el paso del tiempo como 'el demonio de Maxwell'.

Siempre acompañado por su servicial esposa, Maxwell dejó como legado para el mundo, la base teórica sobre la que se desplegaría toda la tecnología basada en la comunicación por ondas.

CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO

Una de las contribuciones más notables de James Clerk Maxwell fue la de identificar el término que había que añadir a la Ley de Ampère para que fuera válida en el caso más genérico posible en el que los campos eléctricos son variables en el tiempo.

Estudiando el flujo eléctrico a través de las placas de un condensador, Maxwell se dio cuenta de que a pesar de que el condensador impide el paso de la corriente directamente, ésta es de alguna manera transmitida. Esta corriente transmitida a pesar del 'vacío' existente en el medio dieléctrico entre las dos placas del condensador, Maxwell la relacionó con la variación del campo eléctrico que se crea en ese espacio cuando la cantidad de cargas que se acumulan en las placas varía con el tiempo.

La interpretación de este término es más fácil de visualizar cuando lo estudiamos en el caso de tener un dieléctrico constituido por un medio material. Sin embargo, el término existe igualmente en el vacío e independientemente de que haya cargas libre en movimiento o no.

El único requisito para que se cree una corriente de desplazamiento es que haya un campo eléctrico variable en el tiempo.

El hecho de que a esta corriente se la haya bautizado como 'corriente de desplazamiento' es porque en un medio material se utiliza el vector desplazamiento en lugar del campo eléctrico. El vector desplazamiento es igual al campo eléctrico multiplicado por la permeabilidad eléctrica del medio, la cual depende del material concreto que se utiliza como dieléctrico.

LAS ECUACIONES DE MAXWELL

Las ecuaciones de Maxwell son de importancia tan capital y lo realmente interesante es tomarse el tiempo para entender realmente lo que significa dada una de ellas y lo que implican combinadas.  Sin embargo, algunos profesores de la "vieja escuela" todavía pretenden que sus alumnos se las aprendan de memoria dejando a un lado su interpretación. No es de extrañar que así las cosas, a algunos se les ocurran maneras, con un poco de sentido del humor, para hacerlo más llevadero.

LAS LEYES DE MAXWELL

En el año 1865 James Clerk Maxwell publicó un trabajo científico en el que resumía todas las leyes de la electricidad y el magnetismo en 4 ecuaciones, las cuales combinadas y operadas matemáticamente de forma adecuada lanzaban una increíble predicción: la existencia teórica de ondas electromagnéticas cuya velocidad de propagación en el vacío era precisamente la velocidad de la luz.

Las cuatro Leyes de Maxwell se pueden formular tanto en su forma diferencial como integral y en esencia se corresponden con:

1. Ley de Gauss de la Electrostática.
2. Ley de Gauss del Magnetismo.
3. Ley de Faraday-Lenz de inducción electromagnética.
4. Ley de Ampère generalizada.

Al referirnos a la Ley de Ampère generalizada nos referimos a la Ley de Ampère formulada de manera clásica para describir la relación entre las corrientes eléctricas y los campos magnéticos creados por ellas, a la que Maxwell de manera muy astuta descubrió que había que añadir un término adicional al que bautizó con el nombre de corriente de desplazamiento.

Cuando se presentan las Leyes de Maxwell en su forma integral se entiende que describen los campos eléctricos y magnéticos (realmente campos electromagnéticos, como se irá viendo poco a poco al comprobar que no pueden propagarse nunca de forma separada) en todo el espacio.

Cuando se presentan las Leyes de Maxwell en su forma diferencial se entiende que describen el comportamiento de los campos electromagnéticos en cada uno de los puntos del espacio, localmente.

MOTORES Y GENERADORES

El movimiento puede ser convertido, almacenado y transportado como energía eléctrica.

La energía eléctrica puede ser utilizada para generar movimiento.

El puente que une estas dos leyes reversibles (la una en la otra) es el magnetismo.

En realidad el movimiento no puede directamente generar electricidad si no es a través de la generación de un flujo magnético variable. Esa variación en el flujo magnético es la que genera las corrientes eléctricas.

Lo mismo ocurre con los motores.

Vemos que hay una reciprocidad entre movimiento y electricidad.

Vemos también que hay una dualidad entre electricidad y magnetismo.

Enlazamos el movimiento con el trabajo mecánico.

Enlazamos la electricidad con el transporte de la energía y la producción luz o calor.

Enlazamos el magnetismo como mediador para la transformación de la energía.

Motores o generadores, actores o espectadores, hacia adentro o hacia afuera...

No hay dos sin tres.

Aunque en el fondo no hay más que una sola cosa: movimiento.

GENERADOR TRIFÁSICO ELEMENTAL

El mecanismo para generar corriente trifásica es prácticamente igual al que utiliza un motor síncrono trifásico, pero al revés. En este caso el rotor será movido por un elemento externo, como puede ser la energía del agua cayendo por una tubería en una central hidroeléctrica. La correcta disposición simétrica de los tres pares de polos (ver en rojo, verde y azul) hará que cada una de las corrientes inducidas esté desfasada con respecto a las otras dos 120º.

MOTOR DE PASO

Los motores comerciales no se clasifican únicamente en síncronos o asíncronos. Otro tipo importante de motores son los de paso. Estos motores vienen contralados por circuitos lógicos o servosistemas que dadas ciertas condiciones disparan un pico de corriente que hace que el rotor gire un ángulo discreto dado.

Los motores de paso pueden ser utilizados como motores de frecuencia variables o motores de corriente continua que no requieren el uso de escobillas.

MOTOR SÍNCRONO

En el motor síncrono la frecuencia de giro del rotor coincide con la frecuencia del campo magnético giratorio creado por el estator, el cual normalmente se alimenta con corrientes trifásicas provenientes de la red de suministro eléctrico.

En el modelo más simple posible de motor síncrono trifásico tendremos tres pares de polos, los cuales asociamos al estator, distribuidos de forma simétrica sobre un círculo exterior. Estos pares de polos al estar debidamente asociados con las corrientes trifásicas alternas generan un campo magnético giratorio. En el interior del motor, una pieza móvil, el rotor, constituida normalmente por un devanado o bobina alimentada por corriente continua, actuará como una brújula que gira a velocidad constante buscando acoplarse permanentemente al campo giratorio externo.

En los motores comerciales la frecuencia de giro dependerá directamente de la frecuencia de la red de suministro y el número de pares de polos que tenga el estator. Normalmente este es un dato que se da en revoluciones por minuto. De ahí que se multiplique por un factor 60 para pasar los hercios (Hz) o ciclos por segundo a rpm (revoluciones por minuto). Lo motores síncronos son más estables y por lo general tienen un mejor rendimiento que los asíncronos. Su velocidad de giro no cambia pese a eventuales variaciones en el voltaje de la red eléctrica.

MOTOR TRIFÁSICO ASÍNCRONO

En este vídeo podemos ver las piezas que conforman un motor trifásico asíncrono real. Se muestran y distinguen las dos parte principales, el estator y el rotor, así como la carcasa y las partes que ayudan a ensamblar todo el conjunto. Es muy interesante la parte en la que vemos como se bobina el estator. Por otro lado, se hace una distinción entre los dos tipos de rotores posibles: bobinado y de jaula de ardilla.

Cabe recordar que en el motor asíncrono la velocidad del rotor es siempre menor a la del campo magnético creado por el estator o inductor.

MOTOR TRIFÁSICO DIDÁCTICO

No hay como simplificar para entender las cosas con un simple vistazo. Aunque para que sean útiles deban sofisticarse. Este vídeo es una delicia para ver girar el rotor o inducido en el centro del motor didáctico siguiendo el campo magnético giratorio que generan las tres corrientes trifásicas asociadas a los tres pares de polos magnéticos alternos creados por los seis electroimanes que vemos dispuestos en el estator o inductor en una disposición simétrica.

CIRCUITO TRIFÁSICO. CONEXIÓN EN ESTRELLA.

En la conexión en estrella de un circuito trifásico, tanto las fuentes o generadores en su origen, como las cargas, se conectan formando una estrella con tres brazos y un punto común en el centro.

Lo que es de esperar en un sistema trifásico es que las tres cargas sean iguales. Entonces, dado que los voltajes aplicados son los mismos, las corrientes serán iguales también. Esas cargas por lo general serán impedancias; es decir, tendrán una parte real y otra imaginaria. Ya que los sistemas trifásicos se suelen emplear en para el consumo doméstico o industrial, se suelen caracterizar sus cargas por su potencia consumida en condiciones nominales (220 voltios eficaces).

Pero en ocasiones las cargas pueden diferir entre ellas. En ese caso se dice que el sistema trifásico está desbalanceado.

El punto común de las tres ramas de un sistema trifásico se denomina neutro. En ocasiones entre el punto neutro de las fuentes y el de las cargas se tiende un hilo conductor también. Por las características propias de la corriente trifásica uno espera que la corriente en el neutro se a nula. Pero si el sistema no está correctamente balanceado la corriente en el neutro es diferente de cero.

Al voltaje entre una de la líneas y el neutro se le llama voltaje de fase. Por contra se refiere como voltaje de línea a la tensión existente cualquiera de las dos líneas.

Cuando el sistema está desbalanceado las tensiones de fase y de línea, así como las corrientes correspondientes, son todas diferentes.

Pero si el sistema está balanceado todas las corrientes y voltajes de fase son iguales, la corriente en el neutro es nula y el voltaje de línea es raíz de tres veces mayor que el voltaje de fase.

CORRIENTE TRIFÁSICA

La corriente trifásica es un sistema de generación, transporte y consumo de corriente alterna en el que se dispone de tres cables por los que circulan las cargas, tal y como podemos apreciar en las torres de alta tensión. Cuando el sistema trifásico está correctamente balanceado la corriente en cada rama es exactamente igual en módulo y frecuencia pero exactamente desfasada 120º con respecto a las otras dos (en adelante respecto a una; en atraso respecto a la otra). Esto lo que supone es que la suma vectorial de las tres corrientes es cero y esa condición conduce a un mínimo del pérdidas por efecto Joule en el transporte.

Hay dos maneras posibles de conectar las fuentes y las cargas en un sistema trifásico: en estrella y en triángulo. En el vídeo que acompaña a esta entrada vemos precisamente la conexión en estrella, en la que tanto fuentes como cargas tienen un punto de conexión en común.

En los sistemas instalados en estrella la intensidad compuesta máxima o eficaz es raíz de tres veces mayor que la intensidad en cada fase.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR

Para entender el principio fundamental de funcionamiento de un motor basta con realizar el montaje casero que se muestra en este vídeo. Se trata de un montaje casero con electroimanes realizados con arrollamientos de cobre en un par de cables. En cada clave, el arrollamiento se realiza en sentido contrario de forma que siempre tengamos polos opuestos. Ya que solamente tenemos un par de electroimanes se trata de un motor monofásico. El circuito se cierra con diversos clips que conectan todas las partes y se alimenta directamente de la red eléctrica.

Se observa que se el alambre que gira en el clip central se detiene, para que se vuelva a enganchar hay que darle un fuerte impulso. Un impulso tan importante no sería necesario en un motor convencional trifásico.

MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA

Los motores son máquinas capaces de transformar la energía eléctrica en mecánica y realizar un trabajo. La mayoría de los motores de corriente alterna son alimentados por una corriente trifásica, aunque puede haber casos concretos o que por motivos didácticos se fundamenten en una corriente monofásica.

En la disposición más sencilla posible de motor trifásico tendremos tres pares de polos magnéticos constituidos por electroimanes, enfrentados dos a dos entre sí y distribuidos en el plano formando ángulos iguales entre sí de 60º. Cada par de polos opuestos está alimentado por la misma corriente alterna pero el arrollamiento del cable eléctrico es de sentido opuesto, de forma que cuando la corriente aumente en uno, disminuirá en el otro; y así cuando uno se conforma como polo magnético Norte, el otro lo hará como Sur, creándose un campo magnético orientado de N a S que irá alternando de sentido.

El arrollamiento de cable eléctrico en los otros dos pares de polos será el mismo, pero dado que todo el sistema está alimentado por una corriente trifásica, la corriente alterna en cada par de polos tendrá un desfase relativo de 120º con respecto a los otros dos (en adelante al respecto de uno; en retardo con respecto al otro).

De esta manera, la suma de las tres corriente alternas en cualquier instante de tiempo será exactamente igual a cero, a pesar de que cada una de ellas por separado oscila senoidalmente. Sin embargo, con una distribución adecuada de los tres pares de polos conseguimos que los tres polos Norte inducidos sean adyacentes, lo mismo que los tres polos Sur, de forma que queden unos enfrentados a los otros, dando pie a un vector campo magnético resultante no nulo.

Entonces, la alternancia de las corrientes tendrá como consecuencia que ese campo magnético resultante empiece a rotar. Ese campo magnético rotativo es la clave del funcionamiento del motor de corriente alterna y resulta bastante intuitivo ver que es más fácil de 'enganchar' la parte móvil a ese giro con un sistema trifásico que con uno monofásico.

No en vano, incluso en motores trifásicos, muy a menudo se aumentan en un factor dado el número de polos magnéticos, lo que hace todavía más fácil el enganche de la parte móvil al movimiento rotativo.

La parte fija de un motor que es alimentada por las corrientes de corriente alterna que crean el campo magnético giratorio se denomina estator. Ese campo magnético giratorio hace girar otra pieza que es móvil, que es la que por su movimiento va a realizar un trabajo mecánico, y se denomina rotor.

Por otro lado, a la parte que crea el campo magnético se la denomina inductor. Y a la parte que se mueve fruto de ese campo magnético se le denomina inducido. Vemos que lo habitual es que el estator sea el inductor y esté en el exterior y el rotor sea el inducido y esté en el interior, pero puede haber otras configuraciones.

Si el movimiento giratorio del rotor tiene igual velocidad angular que el campo magnético creado por el estator tendremos un motor síncrono. El motor síncrono funciona exactamente como un generador de corriente alterna o alternador, pero al revés.

En cambio, en los motores asíncronos, las velocidades de giro no suelen coincidir. Éstos se caracterizan por tener una especie de jaula coaxialmente situada en el interior del motor. La jaula está constituida por conductores de cobre unidos por anillos del mismo metal y montado todo el sistema sobre un núcleo cilíndrico de láminas de hierro que puede girar en torno a su eje. El campo magnético giratorio induce en los conductores de cobre una corriente eléctrica que se opone a la causa que los genera, lo que hace que el sistema se ponga a girar, aunque con velocidad menor, 'amortiguando' el efecto de la causa externa. Este es el tipo de motor que vemos en el vídeo que acompaña a esta entrada.

PLC: DISPOSITIVOS LÓGICOS PROGRAMABLES CONTROLADOS CON RELÉS

Uno de los campos actuales de aplicaciones de los relés son los PLC's. Un PLC es un controlador lógico programable (su nombre proviene de sus siglas en inglés). Los PLC's se utilizan para controlar autómatas, máquinas con un nivel más o menos robotizado de funcionamiento, que normalmente se emplean en cadenas de fabricación en serie de equipos. La forma en la que actúan sobre los automatismos es activando o desactivando las diferentes partes y/o funciones de los mismos. De esta manera se les puede programar las tareas que deben realizan desde un programa específico desarrollado en el ordenador.

En el vídeo se muestra un montaje didáctico que ejemplifica su uso para el encendido y apagado del motor. Se puede escuchar claramente el 'clic' del relé activando/desactivando el motor.

RELÉS: APLICACIONES

La mayor parte de las aplicaciones de los relés vienen dadas por el hecho de poder controlar la apertura o cierre de un circuito secundario. Dado que el relé actúa como un interruptor controlado por corriente, se puede utilizar un circuito electrónico en una etapa intermedia que regule las condiciones bajo las que la corriente suministrada llegue al umbral a partir del cual el relé se abre o se cierra. Esto podría ser por ejemplo un circuito en el que la corriente empieza en 0 y va aumentando linealmente su valor hasta alcanzar tal umbral. Este tipo de circuitos son muy usuales en electrónica. Una posible aplicación de ello es el mecanismo con temporizador que actúa para abrir y cerrar con retardo la puerta de un garaje.

EL TIMBRE ELÉCTRICO

Otra aplicación muy extendida en nuestra vida cotidiana de los relés es el timbre eléctrico.

CONSTRUYE TU PROPIO RELÉ

Este vídeo puede servirte de inspiración para construir tu propio relé. Las ideas básicas son aprovechables y los medios necesarios fáciles de conseguir. El que le des una aplicación sobre un circuito eléctrico concreto depende de ti.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS CON RELÉS

Normalmente los relés se utilizan como interruptores controlados por corriente. Dependiendo de la corriente que circula proveniente de un circuito primario, la circulación de corriente en un circuito secundario es activada o desactivada. Esto hace que los relés normalmente se utilicen como sistemas de protección. Lo que se protege es el circuito secundario ante eventuales picos de corriente que podrían poner en riesgo alguno de sus componentes. Personalmente he visto como se utilizan los relés en antiguos transmisores de radio para proteger su etapa de amplificación. En esa etapa se solían utilizar grandes válvulas de vacío que según el número de rejillas para la modulación de la señal de audio pueden ser diodos, tríodos o superiores. Estas válvulas son muy caras. Pueden costar varios miles de euros. Así que suelen protegerse con circuitos en su entrada que utilizan relés. De esta manera, si por desgaste de algún componente o sobretensión proveniente de la red hay un cortocircuito que provoque un pico de corriente, el relé se encarga, en este caso, de abrir el circuito para que ese pico no se traslade a la etapa amplificadora pudiendo dañar los tubos de vacío.

Otras aplicaciones mucho más popular de los relés es la de los interruptores magneto-térmicos que usan las viviendas y que son los que actúan cuando decimos que "ha saltado el diferencial".

RELÉS

Un relé (o relay, del inglés) es un dispositivo electromecánico que actúa como un interruptor controlado por corriente. Su funcionamiento se basa en el uso de un electroimán, que con el paso de una cantidad suficiente de corriente eléctrica es capaz de atraer una pieza mecánica móvil, activando o desactivando (según el tipo de montaje) la circulación de corriente eléctrica en un circuito secundario.