La fuerza contraelectromotriz ( contraEMF , CEMF , back EMF ), [1] es la fuerza electromotriz (EMF) que se manifiesta como un voltaje que se opone al cambio de corriente que la indujo. CEMF es el EMF causado por la inducción electromagnética .
Por ejemplo, el voltaje que aparece a través de un inductor o bobina se debe a un cambio en la corriente que provoca un cambio en el campo magnético dentro de la bobina y, por lo tanto, el voltaje autoinducido. [1] [2] La polaridad del voltaje en cada momento se opone a la del cambio de voltaje aplicado, para mantener la corriente constante. [1] [3]
El término fuerza electromotriz inversa también se usa comúnmente para referirse al voltaje que se produce en los motores eléctricos donde hay un movimiento relativo entre la armadura y el campo magnético producido por las bobinas de campo del motor o el campo magnético permanente, actuando así también como generador mientras está en funcionamiento. como motor. Este efecto no se debe a la inductancia del motor, que genera un voltaje en oposición a una corriente cambiante según la ley de Faraday, sino a un fenómeno independiente. Es decir, la contraEMF también se debe a la inductancia y a la ley de Faraday, pero ocurre incluso cuando la corriente del motor no cambia y surge de consideraciones geométricas de una armadura que gira en un campo magnético.
Este voltaje está en serie y se opone al voltaje aplicado original y se denomina "fuerza electromotriz inversa" (según la ley de Lenz ). Con un voltaje general más bajo a través de la resistencia interna del motor, a medida que el motor gira más rápido, la corriente que fluye hacia el motor disminuye. [4] Una aplicación práctica de este fenómeno es medir indirectamente la velocidad y la posición del motor, ya que la contraEMF es proporcional a la velocidad de rotación de la armadura. [5]
En el control de motores y la robótica, los back-EMF a menudo se refieren más específicamente al uso real del voltaje generado por un motor giratorio para inferir la velocidad de rotación del motor, para usarlo en un mejor control del motor de maneras específicas. [6]
Para observar el efecto de los campos electromagnéticos inversos de un motor, se puede realizar este sencillo ejercicio: con una luz incandescente encendida, haga que arranque un motor grande, como un taladro, una sierra, un compresor de aire acondicionado o una aspiradora. La luz puede atenuarse brevemente cuando arranca el motor. Cuando la armadura no gira (lo que se denomina rotor bloqueado), no hay contraEMF y el consumo de corriente del motor es bastante alto. Si la corriente de arranque del motor es lo suficientemente alta, reducirá el voltaje de la línea lo suficiente como para provocar una atenuación notable de la luz.