Bachillerato a distancia Generadores

Un generador es un dispositivo capaz de producir energía eléctrica a partir de otras formas de energía. La mayor parte de la electricidad que se utiliza hoy en día se genera en forma de corriente alterna por medio de dispositivos basados en la inducción magnética, cuyo principio de funcionamiento básico describiremos a continuación.

Supongamos una espira que gira con velocidad angular constante en un campo magnético uniforme de intensidad B perpendicular al eje de la espira. El flujo magnético que la atraviesa es igual a:

siendo S la sección de la espira y ϑ el ángulo que forman el campo magnético y la dirección perpendicular a la espira. Este ángulo varía con el tiempo de la forma:
φ es el ángulo inicial, y podemos elegir el origen de tiempos de forma que dicho ángulo sea cero.

Aplicando la ley de Faraday al flujo anterior, se obtiene que la fuerza electromotriz es igual a:
La fuerza electromotriz que se genera en la espira es alterna y de la misma frecuencia que el giro de la espira.
Para hacer girar a la espira se necesita una energía que se transforma en energía eléctrica. En una central hidroeléctrica, la energía cinética del agua al caer es la que mueve la espira. En las centrales térmicas y nucleares existen turbinas de vapor que transforman energía calorífica en energía cinética del vapor, que, a su vez, hace girar la espira, transformándose en energía eléctrica. En una central eólica, la energía cinética del viento hace girar las palas que mueven la espira.

En la práctica, en los generadores se usan solenoides con muchas espiras y con algunas otras mejoras técnicas, pero el principio de funcionamiento es el descrito. En cualquier caso, la fuerza electromotriz producida es de la forma
Como vimos en el post anterior, los motores eléctricos transforman energía eléctrica en mecánica. Su principio de funcionamiento es el mismo que el de los generadores descritos, pero al revés. Es decir, se les proporciona energía eléctrica, como consecuencia de lo cual gira la espira.


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