Quãƒâ© es un generador elãƒâ©ctrico ejemplos

Generador wikipedia

Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte una forma de energía en electricidad. Existen 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.

Energía eléctrica

Los generadores eléctricos inducen una emf haciendo girar una bobina en un campo magnético, como se explica brevemente en Emf inducida y flujo magnético. A continuación analizaremos los generadores con más detalle. Veamos el siguiente ejemplo.

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La bobina del generador que se muestra en la Figura 1 gira un cuarto de vuelta (de θ = 0º a θ = 90º ) en 15,0 ms. La bobina circular de 200 vueltas tiene una longitud de θ = 90º. La bobina circular de 200 vueltas tiene un radio de 5,00 cm y se encuentra en un campo magnético uniforme de 1,25 T. ¿Cuál es la emf media inducida?

La emf calculada en el ejemplo 1 es la media de un cuarto de vuelta. ¿Cuál es la emf en un instante dado? Varía con el ángulo entre el campo magnético y una perpendicular a la bobina. Podemos obtener una expresión de la emf en función del tiempo considerando la emf de movimiento en una bobina rectangular giratoria de anchura w y altura ℓ en un campo magnético uniforme, como se ilustra en la figura 2.

Figura 2. Un generador con una sola bobina rectangular girando a velocidad angular constante en un campo magnético uniforme produce una emf que varía sinusoidalmente en el tiempo. Obsérvese que el generador es similar a un motor, con la diferencia de que el eje gira para producir una corriente y no al revés.

Generador de inducción

Un generador es un dispositivo que transforma la energía mecánica en energía eléctrica, normalmente por inducción electromagnética a través de la Ley de Faraday. Por ejemplo, un generador puede consistir en un motor de gasolina que hace girar un cigüeñal al que está unido un sistema de bobinas y/o imanes. Esta rotación cambia las orientaciones relativas de las bobinas con respecto al campo magnético de forma variable en el tiempo, lo que da lugar a un flujo magnético variable en el tiempo y, por consiguiente, a un potencial eléctrico inducido. En este caso, se dice que el potencial inducido es una forma de emf motriz, ya que se debe enteramente a cambios en la geometría en contraposición a cambios en la magnitud del campo magnético. Los generadores de carbón y vapor, los generadores hidroeléctricos, las turbinas eólicas y otros dispositivos de generación de energía funcionan básicamente según este principio.

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La figura \(\PageIndex{1}\} muestra un generador rudimentario, que sirve para ilustrar los puntos relevantes. Este generador consiste en un bucle plano que gira alrededor del eje \(z\); por lo tanto, la rotación se puede parametrizar en \(\phi\). En este caso, la dirección de rotación se especifica que sea en la dirección \(+\phi\). La frecuencia de rotación es \(f_0\); es decir, el tiempo necesario para que el bucle haga una revolución completa es \(1/f_0\). Suponemos una densidad de flujo magnético invariante en el tiempo y espacialmente uniforme \({\bf B}=\hat{\bf b}B_0\) donde \(\hat{\bf b}\) y \(B_0\) son constantes. A efectos ilustrativos, se indica que la espira es circular. Sin embargo, debido a que el campo magnético es invariante en el tiempo y espacialmente uniforme, la forma específica de la espira no es importante, como veremos en un momento. Sólo importa el área de la espira.

Motor eléctrico

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.

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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 cable 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.