Como funciona un generador
¿Cómo produce electricidad un generador?
Contenidos
Este artículo trata sobre la generación de energía electromagnética. Para generadores electrostáticos como la máquina de Van de Graaff, véase Generador electrostático. Para dispositivos que convierten fotones en electricidad, véase Panel fotovoltaico.
En la generación de electricidad, un generador[1] es un dispositivo que convierte energía motriz (energía mecánica) o energía basada en combustible (energía química) en energía eléctrica para su uso en un circuito externo. Las fuentes de energía mecánica incluyen turbinas de vapor, turbinas de gas, turbinas de agua, motores de combustión interna, turbinas eólicas e incluso manivelas. El primer generador electromagnético, el disco de Faraday, fue inventado en 1831 por el científico británico Michael Faraday. Los generadores proporcionan casi toda la energía de las redes eléctricas.
La conversión inversa de energía eléctrica en energía mecánica la realiza un motor eléctrico, y motores y generadores tienen muchas similitudes. Muchos motores pueden accionarse mecánicamente para generar electricidad; con frecuencia son generadores manuales aceptables.
Generador eléctrico
Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte una forma de energía en electricidad. Hay muchos tipos diferentes de generadores eléctricos. La mayor parte de la electricidad que se genera en el mundo procede de generadores basados en el descubrimiento del científico Michael Faraday en 1831 de que mover un imán dentro de una bobina de alambre hace (induce) que fluya una corriente eléctrica por el alambre. Fabricó el primer generador de electricidad llamado disco de Faraday, que funciona a partir de esta relación entre magnetismo y electricidad y que condujo al diseño de los generadores electromagnéticos que utilizamos hoy en día.
Los generadores electromagnéticos utilizan un electroimán -un imán producido por la electricidad- y no un imán tradicional. Un generador electromagnético básico tiene una serie de bobinas aisladas de alambre que forman un cilindro estacionario -llamado estator- que rodea un eje electromagnético -llamado rotor-. Al girar el rotor, fluye una corriente eléctrica en cada sección de la bobina de alambre, que se convierte en un conductor eléctrico independiente. Las corrientes de las secciones individuales se combinan para formar una gran corriente. Esta corriente es la electricidad que circula desde los generadores hasta los consumidores a través de las líneas eléctricas. Los generadores electromagnéticos accionados por motores cinéticos (mecánicos) son responsables de casi toda la generación de electricidad en Estados Unidos.
Generador de dinamo
Los generadores son aparatos útiles que suministran energía eléctrica durante un apagón y evitan la interrupción de las actividades diarias o la interrupción de las operaciones comerciales. Los generadores están disponibles en diferentes configuraciones eléctricas y físicas para su uso en diferentes aplicaciones. En las siguientes secciones, veremos cómo funciona un generador, los componentes principales de un generador y cómo funciona un generador como fuente secundaria de energía eléctrica en aplicaciones residenciales e industriales.
Es importante entender que un generador no “crea” energía eléctrica. En su lugar, utiliza la energía mecánica que se le suministra para forzar el movimiento de las cargas eléctricas presentes en el alambre de sus bobinados a través de un circuito eléctrico externo. Este flujo de cargas eléctricas constituye la corriente eléctrica de salida suministrada por el generador. Este mecanismo puede entenderse considerando el generador como una bomba de agua, que provoca el flujo de agua pero no “crea” realmente el agua que fluye a través de ella.
Física del generador
La gente utiliza la electricidad todos los días para iluminar sus casas y alimentar sus aparatos. Descubre cómo funcionan los generadores eléctricos para producir electricidad, incluidas las partes de un generador y cómo afectan a los electrones libres.
GeneradoresLos generadores eléctricos son muy útiles para suministrar la energía eléctrica que utilizamos todos los días, desde las luces de tu clase hasta los televisores, ordenadores e incluso nuestros teléfonos móviles. Sin embargo, es importante entender que los generadores no crean energía eléctrica. Como dijo Albert Einstein: “La energía no puede crearse ni destruirse, sólo puede cambiar de forma”. Entonces, si no la crean, ¿cómo nos suministran electricidad los generadores eléctricos? Los generadores eléctricos convierten energías mecánicas en energías eléctricas. Por ejemplo, una forma fácil de convertir la energía es aplaudiendo. Cuando aplaudimos, movemos las manos una hacia otra; ese movimiento es energía mecánica. Cuando nuestras manos se juntan, hacen un ruido de palmas; ese ruido es energía sonora. Así pues, al aplaudir, convertimos la energía mecánica en energía sonora, y esa es una forma sencilla de conversión de energía.