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CARRETE DE RUHMKORFF
Heinrich Daniel Ruhmkorff
Bobina de inducción de Ruhmkorff.
Heinrich Daniel Ruhmkorff o Rühmkorff (Hanóver, 15 de enero de 1803 – París, 20 de
diciembre de 1877) fue un físico alemán, inventor de la bobina de inducción.
Se estableció en París, donde se dedicó principalmente a la construcción de aparatos e
instrumentos eléctricos de gran calidad y precisión. Ideó el carrete que lleva su nombre,
popular instrumento del siglo XIX, (creado por primera vez en 1851). Como ocurre en otros
casos, los carretes de inducción fueron construidos gracias a las aportaciones de un gran
número de autores, desde científicos hasta constructores, inventores o ingenieros.
La llamada bobina de inducción o bobina de Ruhmkorff, de invención anterior a la de los
transformadores de corriente alterna, es un verdadero transformador polimorfo y elevador,
en el que se obtiene, a partir de una corriente primaria continua y de poca fem (pilas o
acumuladores), otra de alta tensión y alterna.
El carrete está constituido por un núcleo integrado por un haz de hilos de hierro dulce
alrededor del cual se arrolla el circuito primario que es un alambre de cobre grueso y
relativamente corto, de pocas vueltas, y por encima de este, convenientemente aislado, se
arrolla el circuito secundario, hilo delgado y de mucha longitud (muchas vueltas) cuyos
extremos están formando los llamados polos del aparato.
Ruhmkorff se interesó por estos instrumentos a mediados del siglo XIX e introdujo varias
mejoras en los dispositivos existentes hasta entonces: incrementó la longitud del alambre,
separó los carretes primario y secundario mediante un tubo aislante de vidrio y, siguiendo
los consejos del físico Hippolyte Fizeau, colocó un condensador entre los contactos del
interruptor, lo que permitía reducir considerablemente las chispas producidas al conectar el
carrete a una pila eléctrica y mejorar los resultados. La parte principal del instrumento eran
los dos alambres enrollados en la parte central, uno grueso (entre 2 y 2,5 mm) y otro fino
(de ¼ a 1/3 de mm) (Ganot, 1887), aislados mediante un recubrimiento adecuado. El
alambre más grueso se encontraba arrollado en torno a un cilindro que formaba el núcleo
del carrete. El conjunto se cerraba con una capa aislante cilíndrica sobre la que se arrollaba
el segundo alambre, más delgado, y de una longitud mucho más grande. Para hacer
funcionar el instrumento, se hacía pasar una corriente eléctrica a través del alambre grueso
que, de este modo, producía una corriente inducida en el alambre más fino. El fenómeno de
inducción se producía con la variación de la corriente, por lo que era necesario producir el
cierre y la apertura de la corriente mediante un interruptor que inicialmente fue de martillo
y, más adelante, fue sustituido por otro de mercurio, desarrollado por el físico Léon
Foucault.
M. Ruhmkorff ha construido por vez primera, en 1851, carretes de dos alambres, de
dimensiones muy considerables, por medio de las cuales se consigue que produzcan las
corrientes de inducción, aun con un solo par de Bunsen; efectos físicos, químicos y
fisiológicos equivalentes y hasta superiores a los de las máquinas eléctricas más enérgicas.
El aparato de M. Ruhmkorff se compone de un gran carrete B (figura 553), situado
verticalmente sobre un platillo de vidrio grueso que le aísla. Este carrete, que tiene unos 30
centímetros de altura, se compone de dos alambres, uno grueso, de dos milímetros de
diámetro, que da trescientas vueltas, y otro fino de sólo un tercio de milímetro de diámetro,
arrollado sobre el primero y de 8 a 10 kilómetros de longitud, constituyendo unas diez mil
vueltas. Estos alambres, no sólo se hallan cubiertos de seda, sino que cada espira está
aislada de la siguiente por una capa de barniz de goma laca. El alambre grueso es el
inductor, y la corriente que lo recorre es simplemente la de uno o de dos pares de Bunsen.
Comunicando el polo positivo de la pila con el alambre PH, va la corriente por un
conductor C a un conmutador G; desde cuyo punto baja por una pieza metálica g, y sigue
por una laca de cobre F que le conduce a una de las extremidades v del alambre grueso del
carrete. El otro extremo termina en i en uno de los pies de cobre que sostienen el platillo de
vidrio, y la corriente, al salir del carrete, se dirige a una segunda placa c, desde la cual sube
por una columna de hierro uA, en donde alcanza un martillo oscilante a (figura 554) que
unas veces se halla en contacto con un conductor n, alejándose en otras del mismo. Cuando
se efectúa el contacto, sigue la corriente los conductores n y E (fig. 553) conforme lo
indican las flechas, sube por el conductor G y vuelve a la pila por el conductor d y el
alambre Q.
El movimiento de vaivén del martillo a proviene de un cilindro de hierro dulce ro,
situado en el eje del carrete. Cuando la corriente de la pila recorre el alambre grueso, se
imanta el hierro (699) y atrae de abajo hacia arriba al martillo a, que es también de hierro.
Interrumpida entonces la corriente, puesto que no puede pasar por la pieza n, pierde el
cilindro or su imantación y vuelve a caer el martillo a. En este momento principia de nuevo
la corriente, vuelve a levantarse la pieza a, y así sucesivamente. A medida que pasa de esta
suerte la corriente de la pila de una manera intermitente, por el alambre grueso del carrete,
se produce en el alambre fino, a cada interrupción, una corriente de inducción
sucesivamente directa e inversa. Completamente aislado este último alambre, adquiere la
corriente inducida una tensión tan considerable, que puede producir efectos muy intensos.
M. Fizeau ha aumentado todavía esta intensidad, interponiendo un condensador en el
circuito inductor. Este condensador, tal cual lo ha construido M. Ruhmkorff, consta de dos
láminas de estaño, pegadas sobre las dos caras de una tira de tafetán engomado, de unos
cuatro metros de longitud aproximadamente, y replegadas entre otras dos del mismo
tafetán, de modo que se puedan introducir en el interior de la tablita que sirve de sostén al
aparato. Las armaduras del condensador comunican con dos botones X, fijos en la tablita,
para recoger la extra-corriente (716) a cada interrupción de la corriente inductora.
Además del modelo que acabamos de describir, construye actualmente M. Ruhmkorff
carretes de mayores dimensiones, que alcanzan hasta 22 centímetros de diámetro y 45 de
longitud. El alambre grueso cuyo diámetro es de dos milímetros y medio, se enrolla dos
veces, según toda la longitud del carrete, y en seguida lo efectúa el alambre delgado que
cuenta un diámetro de un quinto de milímetro, siendo su longitud de 15000 metros. Este
último se aísla con sumo cuidado por medio de cintas de seda y de goma laca, porque del
aislamiento completo depende particularmente la potencia del carrete.
Se ha utilizado para producir descargas eléctricas en los gases rarificados: tubos de
Geissler, tubos de Plücker (empleados en espectroscopia para la producción de los
espectros de los gases) o tubos de Crookes y de Roentgen (producción de rayos catódicos y
rayos X), son mantenidos en actividad muy fácil y regularmente mediante el empleo de un
carrete de inducción.
Se ha utilizado en electroterapia para la electrización farádica.
En química, se ha empleado para accionar los eudiómetros, los ozonizadores y los
dispositivos que provocan reacciones por medio de una serie de descargas eléctricas
(formación de AzO3, de ácido cianhídrico; disociación de AzH3, etc.).
En telegrafía, en los aparatos emisores de ondas eléctricas.
La radio. Ondas herzianas. Hertz profesor de la Universidad de Bonn (1857-1894) llevó a
la práctica la teoría de Maxwell. El desafío para Hertz consistió en inventar el transmisor y
el receptor. El emisor estaba constituido por un carrete de Ruhmkorff de grandes
dimensiones al que adapto una especie de antena dipolo. El receptor, muy poco sensible,
consistía en un anillo abierto, entre cuyas puntas podían saltar chispas. Hertz estudió las
propiedades de las ondas electromagnéticas, demostró su naturaleza ondulatoria y
determino su longitud, llegando a trabajar con ondas centimétricas. Comprobó que la
frecuencia de la onda era alrededor de 3·107. La longitud de onda era de unos 10 m. La
velocidad de la onda V=f·λ
DELGADO, Mª ÁNGELES, LÓPEZ, J. DAMIÁN Y OTROS: La recuperación del
material científico de los gabinetes y laboratorios de Física y de Química de los institutos y
su aplicación a la práctica docente en secundaria, en XXI Encuentros de Didáctica de las
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FELIU Y PÉREZ, BARTOLOMÉ: Curso elemental de Física experimental y aplicada y
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GANOT, ADOLPHE: Tratado elemental de física experimental y aplicada. Segunda
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Barcelona 1931.
(C) Angel Franco García. Universidad del País Vasco (España)
www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/autoinduccion.htm