¿Qué es un acoplamiento electromagnético?
El acoplamiento electromagnético es un fenómeno común al cableado y los circuitos eléctricos en los que un campo electromagnético en uno da como resultado una carga eléctrica en otro. A menudo se conoce como acoplamiento inductivo porque el proceso se produce debido a la inductancia eléctrica, donde se produce una transferencia de propiedades electromagnéticas de un lugar a otro sin que tenga lugar un contacto físico. Para que se produzca el acoplamiento electromagnético, debe haber un cambio en el campo electromagnético que lo genera. Por esta razón, los dispositivos de corriente continua (CC) no producen el efecto, pero es común en los circuitos de corriente alterna (CA). El principio del acoplamiento electromagnético fue descubierto por Michael Faraday y Joseph Henry en 1831, y se conoce como la Ley de Faraday.
Cuando una corriente de CA en un circuito o cable induce un voltaje en otro cable, generalmente se debe al hecho de que ambos están muy cerca uno del otro, como en los devanados eléctricos que tienen los transformadores. Sin embargo, esto no siempre es cierto, y el acoplamiento a una distancia no intencional, llamada conversación cruzada, también puede ocurrir con transmisiones de radio y teléfono. El acoplamiento electromagnético intencional es el principio en el que se basan los transformadores, donde la corriente puede incrementarse o disminuirse en voltaje en un devanado de cable secundario en función del nivel de corriente en un devanado primario en el dispositivo.
Dado que la radiación electromagnética es una condición dual en la naturaleza donde las ondas electromagnéticas están compuestas de propiedades eléctricas y magnéticas, los acoplamientos también son de dos tipos. Se produce un acoplamiento eléctrico cuando cambia una densidad de carga positiva o negativa en un cable o circuito, y esto repele como las cargas en otro cable del circuito. El proceso de repeler cargas similares en un cable cercano hace que se muevan dentro del cable, y esta es la definición de qué es la corriente eléctrica. Esta forma de flujo de corriente a menudo se denomina acoplamiento de carga o acoplamiento de capacitancia.
El acoplamiento magnético es la otra cara de este efecto. Cuando una corriente fluye en un cable, genera un campo magnético. Con corriente alterna, este campo magnético fluctuará y causará un campo magnético cambiante en los circuitos o cables acoplados. Los campos magnéticos son directamente perpendiculares a los campos eléctricos en el acoplamiento electromagnético, por lo que alterar un campo magnético en un circuito puede alterar el flujo de corriente en otro.
El principio del acoplamiento electromagnético es sobre el que se basan todos los motores, relés y transformadores eléctricos modernos. Los generadores eléctricos también lo utilizan, al igual que una amplia variedad de dispositivos relacionados con las comunicaciones, desde radios de banda ciudadana (CB) hasta televisores y cerraduras inalámbricas para edificios y automóviles. También puede ser perjudicial para el funcionamiento de un circuito y causar interferencia en las telecomunicaciones. En este caso, a menudo se conoce como interferencia electromagnética (EMI). Sin embargo, no todas las EMI son involuntarias, ya que también se pueden usar como una forma de onda portadora para mejorar la intensidad de la señal.