La Física moderna (1887-11-01 00:00:00), página 7

primer término á la construcción de un motor térmico de una forma muy sencilla, al que he llamado motor piromagnético, que nos conducirá á comprender el generador construido ulteriormente.

Supongamos un imán permanente con un haz de pequeños tubos de hierro colocado entre sus polos, pudiendo girar alrededor de un eje perpendicular al plano del imán. Supongamos, además, que con los medios adecuados al efecto, tales como un fuelle ó un ventilador de tiro forzado, se pueda hacer pasar el aire caliente á través de estos tubos hasta llevarlos al rojo, y que con la ayuda de pantallas colocadas en los extremos de los mismos se pueda tapar la mitad á la vez, impidiendo el acceso del aire caliente á los tubos protegidos por la pantalla. Si las pantallas están colocadas á igual distancia de los brazos del imán, no se producirá ninguna rotación del sistema, porque las partes más frías, y por consecuencia más magnéticas del haz de tubos, estarán equidistantes de los polos é igualmente atraidas. Pero si la pantalla se coloca más cerca de uno de los polos que del otro, se producirá un movimiento de rotación continuo, porque la parte fría será más atraída que la caliente. Esta disposición es la del motor piromagnético; el calor atraviesa los tubos para producir una desigualdad en la fuerza á través del hierro, y la pantalla térmica desempeña una misión análoga al comutador de una máquina ordinaria. El primer motor construido bajo este principio, con un fuelle de corriente constante, se calienta con dos mecheros Bunsen y produce cerca de 700 pies-libras por minuto (1,5 kilogrametros por segundo). Un segundo aparato de 1.500 libras de peso, actualmente en construcción, desarrollará cerca de 3 caballos de vapor (225 kilogrametros por segundo).

En estas dos máquinas he sustituido con electro-imanes los imanes permanentes, y en el último modelo el aire necesario para la combustión atraviesa los tubos para favorecer su enfriamiento y va á parar al hogar con una temperatura bastante elevada.

Realicé las primeras experiencias para la producción piromagnética de la electricidad con un aparato muy sencillo, compuesto de un tubo delgado de hierro colocado en un solenoide atravesado por una corriente constante. El alambre rodeado á este tubo se encuentra en circuito con un sander delicadamente ajustado. Calentando el tubo al rojo con un meheiro de gas al que sustituía rápidamente una corriente de aire frío, el sander se ponía en movimiento, mostrando que el aumento de permeabilidad magnética producido por el enfriamiento le había transformado en una corriente en el circuito formado por el alambre y el sander.

En vista de esto comencé la construcción de una máquina de mayores dimensiones para experimentar la posibilidad de producir corrientes continuas de cierta importancia. La nueva máquina consta de ocho elementos distintos, representando juntos la disposición mencionada, constituida por los dos brazos de un electro-imán y ocho tubos de chapa de hierro ondulado, rodeados, cada uno, con alambre muy fino. Entre cada tubo y el alambre que le rodea hay una hoja de papel de amianto para evitar el contacto. Estos elementos están colocados alrededor de su centro común; las ocho armaduras onduladas, llamadas armaduras intersticiales, atraviesan dos discos de hierro que constituyen las piezas polares comunes á todas las armaduras intersticiales, unidas entre sí en tensión y formando un circuito cerrado. Por el centro de estos discos pasa un árbol vertical que lleva en su parte inferior una chapa semicircular, llamada placa de obturación, cuya mitad inferior está cubierta con tierra refractaria. Esta placa gira por debajo de las ocho armaduras, impidiendo á intervalos la entrada del aire caliente que sube del hogar.

El árbol tiene un cilindro de materia aisladora, con piezas metálicas de contacto colocadas en dos lados opuestos; la línea que une estos contactos es paralela al borde radial de la placa de obturación. A este cilindro se sujetan ocho muelles metálicos.

Los alambres que rodean á las armaduras de hierro están unidos de dos en dos, formando cuatro pares de bobinas. De cada par de bobinas sale un segmento metálico fijo, con la suficiente longitud para que el extremo superior llegue á los ocho muelles sujetos al cilindro. De este modo, cuando el árbol gira, los muelles pasan de un segmento metálico á otro, estableciendo la comunicación con las armaduras.

Encima de todo, sobre el mismo árbol, hay dos aros de los que se recoge la electricidad por medio de dos escobillas unidas á dos alambres que la conducen al sitio que se quiera.

El aparato que acabo de describir se coloca sobre un hogar apropiado, alimentado por un fuelle que obliga á los productos de la combustión á atravesar las armaduras intersticiales no resguardadas por la placa de obturación, elevándolas á una temperatura muy alta. Los electro-imanes no imantan más que las armaduras frías. Haciendo girar la placa de obturación, se encuentran las armaduras cubiertas ó descubiertas sucesivamente, de modo que, mientras las cuatro protegidas por la placa se enfrian, las expuestas á la corriente de aire se calientan. Las que ganan calor pierden imantación y reciprocamente, de lo que se deduce que todas las bobinas producen corrientes en cada instante, puesto que el magnetismo varía en todas las armaduras; las expuestas al calor producen una corriente en determinado sentido, y en el inverso las cubiertas con la placa. La conmutación se verifica en el momento en que cada bobina pasa del frío al calor y viceversa, es decir, dos veces por cada vuelta del árbol.

La fuerza electro-motriz desarrollada por este aparato depende del número de vueltas de alambre sobre cada armadura, de la diferencia de temperatura que se pueda obtener, de la rapidez de las variaciones y de la mayor ó menor proximidad del punto en que el efecto útil se produce al máximo. Por ejemplo, no hay ninguna ventaja en elevar la temperatura encima del punto en que la permeabilidad magnética del hierro es prácticamente nula, ni tampoco en bajar del grado de enfriamiento relativo en el que el magnetismo llega al máximo utilizable.

La temperatura de imantación nula es el color blanco para el cobalto, el rojo cereza para el hierro, y 400° centígrados para el níquel. Pero, en tanto que la imantación máxima del hierro á la temperatura ordinaria está representada por 1390, es todavía de 1360 á 220° centígrados; no hay, por lo tanto, ninguna ventaja en descender de esta temperatura. La intensidad mayor del níquel es de 800 á la temperatura ordinaria y de 320 á 220° centígrados, por lo que puede emplearse con una temperatura menos elevada.

La velocidad de variación de temperatura va regulada por el movimiento de la placa de obturación y por la facilidad con que las armaduras intersticiales puedan calentarse y enfriarse. Esta facilidad se obtiene haciendo las armaduras con chapas muy delgadas y de gran superficie. Las experiencias realizadas muestran que se