Hazlo tú mismo: Genera tu propia electricidad

Hazlo tú mismo

Un generador es simplemente un dispositivo que convierte la energía mecánica (a su vez derivada del carbón, petróleo, gas natural, viento, agua, reacciones nucleares u otras fuentes) en energía eléctrica. Aquí describimos cómo utilizar materiales fácilmente disponibles para fabricar un generador sencillo. Aunque sólo será lo suficientemente potente como para encender una pequeña bombilla de linterna, funciona según los mismos principios básicos que los generadores de las centrales eléctricas que suministran electricidad doméstica.

Cómo funciona un generador

Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un cable, genera un campo de fuerza magnético tridimensional alrededor del cable, similar al que rodea a una barra magnética. Los imanes también están rodeados por un campo tridimensional similar. Esto se puede «ver» en dos dimensiones si se espolvorean limaduras de hierro en una hoja de papel colocada sobre el imán. Las limaduras se alinean a lo largo de las líneas de fuerza magnética que rodean al imán.

Representación bidimensional del campo magnético alrededor de una barra magnética. Las flechas indican la dirección de las líneas de fuerza magnética. La N (norte) y la S (sur) indican los polos del imán, donde se concentran las líneas de fuerza. El polo norte del imán repelerá el polo norte de una brújula u otra barra magnética, mientras que su polo sur atraerá el polo norte de una brújula u otra barra magnética.

El generador más sencillo consiste sólo en una bobina de alambre y una barra magnética. Al empujar el imán por el centro de la bobina, se produce una corriente eléctrica en el cable. La corriente fluye en una dirección cuando se empuja el imán, y en la otra dirección cuando se retira el imán. En otras palabras, se produce una corriente alterna. Si se mantiene el imán absolutamente quieto dentro de la bobina, no se genera ninguna corriente. Otra forma de producir la corriente sería que el imán girara dentro de la bobina, o que la bobina girara alrededor del imán.

Este método de generar electricidad, llamado inducción, fue descubierto por Michael Faraday en 1831. Descubrió que cuanto más fuertes eran los imanes, más vueltas de alambre en la bobina, y cuanto más rápido era el movimiento del imán o de la bobina, mayor era el voltaje producido. Faraday también observó que era más eficiente si la bobina se enrollaba alrededor de un núcleo metálico, ya que esto ayudaba a concentrar el campo magnético.

Tensión y corriente

¿Qué significan los términos eléctricos tensión (medida en voltios) y corriente (medida en amperios, a menudo acortada a amperios)? Imagina que la corriente eléctrica que circula por un cable conductor es como los coches que circulan por una autopista. La autopista es el cable y el voltaje la velocidad a la que se mueven los coches. La corriente corresponde al número de coches que pasan por un punto determinado cada segundo.

Cuando una corriente fluye por un cable, la energía eléctrica se convierte en otras formas de energía, como el calor en una resistencia, la luz del filamento de una bombilla o el sonido de un altavoz. La corriente eléctrica también puede producir energía mecánica, que es lo que ocurre en un motor eléctrico. Por tanto, un motor no es más que un generador que funciona a la inversa.

Cómo hacer tu propio generador

Qué necesitarás

• cartón
• clavo de hierro de 15cm de largo con un diámetro de 6mm y una cabeza grande
• perno de 8-10cm de largo con un diámetro de 6mm, y tuerca
• 25m de cable de cobre esmaltado (30 swg o aprox. 0,3mm de diámetro)*
• Imán de botón de eclipse E825 (con un agujero de fijación)*
• 6V, 0.06A y portabombillas*
• un rollo de cinta aislante*
• un taladro de mano

* Se puede conseguir en tiendas de bricolaje, o de electrónica.

un generador sencillo

Qué hacer

Tu generador consistirá en una bobina sostenida cerca de un imán que gira.

1. Recorta dos discos de cartón de unos 3cm de diámetro, y haz un agujero de 4-5mm en el centro de cada uno. Introduce el clavo en el agujero y empuja un disco hasta su cabeza. Cubre los siguientes 2-3cm de la superficie del clavo con un par de capas de cinta aislante.
2. Desliza el otro disco hasta que haga tope con la cinta, y luego enrolla más cinta en el otro lado para fijarlo en su posición de forma que los discos de cartón no estén separados más de 2-3cm. Desenrolla unos 30 cm de cable de la bobina para formar un cable de la bobina, y empieza a enrollar el cable restante alrededor de la cinta aislante entre los dos discos de cartón. Para llevar la cuenta, puede ser útil hacer una marca en un papel después de cada 100 vueltas. El número de vueltas no es crítico, pero cuantas más mejor; 1 500 deberían ser suficientes.
3. Habiendo cubierto el clavo con una sola capa de vueltas, continúe construyendo capas una encima de la otra. No es necesario hacer un trabajo especialmente limpio.
4. Después de unas 1.500 vueltas, deje unos 30 cm de cable libre en el otro extremo y cubra las bobinas con cinta aislante. Retira un centímetro más o menos del aislamiento de los dos cables de los extremos raspando el esmalte, y conéctalos al portalámparas. Coloca la bombilla en el portabombillas.
5. Pasa el perno por el orificio perforado en la base del imán y fíjalo apretando la tuerca. Fija el perno en el portabrocas de un taladro de mano. A continuación, fija el extremo afilado del clavo en un tornillo de banco (o entre dos libros pesados) para que quede en posición horizontal. Lleva el imán a una distancia de aproximadamente 1 mm de la cabeza del clavo, que debe estar ligeramente descentrada del centro del imán que gira. Asegúrate de que la distancia entre el imán y la cabeza del clavo sea lo más pequeña posible, pero no tan cercana como para que se toquen. Un consejo es apoyar la mano que sostiene la parte fija del taladro en el tablero de la mesa para que esté lo más firme posible.

   Gira el mango del taladro tan rápido como puedas y la bombilla debería encenderse. Generar electricidad es tan sencillo como esto

Generadores en motos y coches

Los coches necesitan un suministro de corriente continua para hacer funcionar el encendido, las luces, los limpiaparabrisas, etc. Ésta se genera mediante un alternador que se acopla mecánicamente al motor. Un dispositivo llamado rectificador se encarga de convertir la salida de corriente alterna en corriente continua. También hay que instalar un regulador para controlar la corriente, de modo que la tensión de salida del alternador siga coincidiendo con la tensión de la batería del vehículo a medida que cambia el régimen del motor.

Una dinamo en una bicicleta, que produce electricidad mientras se pedalea, es otro ejemplo de generador. Su diseño básico es igual al del generador casero descrito anteriormente.

una dinamo de bicicleta