¿Cómo funcionan los cepillos eléctricos sin pilas?

(Continuación) Como seguro habrá observado, entre un cepillo de dientes eléctrico sin pilas y su base, conectada a la corriente eléctrica, no existe ninguna conexión metálica que justifique su funcionamiento eléctrico.

Ni siquiera la menor evidencia de un contacto eléctrico entre el cargador que tiene la base, que conectamos a la corriente eléctrica, y la batería que, evidentemente, tiene en su interior el cepillo.

Vamos que no se carga como lo hace el móvil, que ése sí lo enchufamos al cargador ¿Dónde está la explicación?

Inducción electromagnética

La tiene un fenómeno físico conocido como inducción electromagnética y que estudiamos en 2º de Bachillerato, en una de sus asignaturas de ciencia, la Física. Y en concreto en uno de sus apartados, que es uno de los pilares de la Física Clásica: el Electromagnetismo.

Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday y su explicación fue completada por Heinrich Lenz, en una ley que lleva el nombre de Ley de Lenz-Faraday y que matemáticamente podemos expresar

donde

E : es la fuerza electromotriz expresada en voltios (V)
Φ : es el flujo magnético expresado en weber (Wb)
t : es el tiempo expresado en segundos (s)

¿Cómo funciona?

En realidad es muy simple. Sólo se necesitan dos bobinas o solenoides, una en la base y la otra en el cepillo.

Cuando conectamos la base a la corriente alterna de la red, un circuito (transformador) le cambia previamente el potencial, en este caso se lo disminuye (reductor) de 220 a 12 V, antes de permitirle el paso a la bobina del cargador.

Entonces es cuando se produce el fenómeno.

El campo magnético variable que lleva asociado la corriente que circula por la bobina de la base, genera una corriente alterna en la bobina del cepillo, también alterna y de 12 V, sin necesidad de que estén en contacto físico, aunque sí próxima.

Se dice que la ha inducido y al fenómeno se le conoce como de inducción electromagnética.

Una vez inducida la corriente en el cepillo y dado que las baterías trabajan con corriente continua, se intercala un pequeño circuito electrónico llamado rectificador que la cambia de alterna a continua, la rectifica. Y ya está.

Los cepillos eléctricos funcionan gracias a la batería que tienen en su interior y que se carga con esta corriente continua generada por el fenómeno de inducción electromagnética, siempre que, eso sí, esté próximo a su base.

Una curiosidad y varias aplicaciones

A título de curiosidad les diré que, en enero de 2003, el cepillo de dientes eléctrico fue seleccionado como el invento sin el que los estadounidenses no podrían vivir.

Para ellos superaba con mucho al automóvil, la computadora, el microondas y el teléfono móvil. Una cuestión de higiene dental.

El fenómeno de la inducción electromagnética es aplicable a muchos dispositivos y en diferentes ámbitos: doméstico, industrial, educativo, etcétera.

Entre ellos: horno de inducción, motor eléctrico, generador eléctrico, transformador, batería eléctrica, inductor, dinamo, …

Pero este cepillo eléctrico, con el tiempo, nos ha traido otra sorpresa. Digamos musical.