Como funciona un generador

Turbina de gas

Un generador es un dispositivo que genera electricidad convirtiendo la energía mecánica en energía eléctrica. El combustible utilizado para producir energía incluye carbón, petróleo, viento, gas natural y otras fuentes. La complejidad del dispositivo aumenta con el incremento de la potencia. Los generadores pueden clasificarse en tres tipos: inversores, generadores portátiles y generadores de reserva. El generador funciona según las leyes de Faraday, que establecen que siempre que un conductor se coloca en un campo magnético induce un campo electromagnético. Los dos elementos principales del generador son el movimiento del conductor colocado en el campo magnético y un campo magnético.

Para entender el funcionamiento de un generador, hay que saber qué componentes lo forman y el principio básico de su funcionamiento. Según la ley de Faraday, cualquier objeto que pase por un campo magnético es capaz de generar electricidad. Los generadores están hechos de materiales de cobre y potentes imanes para crear un campo electromagnético.

Turbina

Un generador es simplemente un dispositivo que convierte la energía mecánica (derivada a su vez del carbón, el petróleo, el gas natural, el viento, el agua, las reacciones nucleares u otras fuentes) en energía eléctrica. Aquí describimos cómo utilizar materiales fácilmente disponibles para fabricar un sencillo generador. Aunque sólo será lo suficientemente potente como para encender una pequeña bombilla de linterna, funciona según los mismos principios básicos que los generadores de las centrales eléctricas que suministran electricidad a los hogares.

Cuando una corriente eléctrica fluye por un cable, genera un campo de fuerza magnética tridimensional alrededor del cable, similar al que rodea a una barra magnética. Los imanes también están rodeados por un campo tridimensional similar. Esto puede «verse» en dos dimensiones si se espolvorean limaduras de hierro en una hoja de papel colocada sobre el imán. Las limaduras se alinean a lo largo de las líneas de fuerza magnética que rodean al imán.

Representación bidimensional del campo magnético alrededor de una barra magnética. Las flechas indican la dirección de las líneas de fuerza magnética. La N (norte) y la S (sur) indican los polos del imán, donde se concentran las líneas de fuerza. El polo norte del imán repele el polo norte de una brújula u otra barra magnética, mientras que su polo sur atrae el polo norte de una brújula u otra barra magnética.

Generador de luz

Los generadores son aparatos útiles que suministran energía eléctrica durante un corte de luz y evitan la interrupción de las actividades diarias o 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 principales componentes 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» realmente energía eléctrica. En cambio, utiliza la energía mecánica que se le suministra para forzar el movimiento de las cargas eléctricas presentes en el cable de sus bobinas 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 que el generador es análogo a una bomba de agua, que provoca el flujo de agua pero no «crea» realmente el agua que fluye a través de ella.

Generador eléctrico

Este artículo trata sobre la generación de energía electromagnética. Para los generadores electrostáticos, como la máquina de Van de Graaff, véase Generador electrostático. Para los dispositivos que convierten los fotones en electricidad, véase panel fotovoltaico.

En la generación de electricidad, un generador[1] es un dispositivo que convierte la fuerza motriz (energía mecánica) en energía eléctrica para utilizarla en un circuito externo. Entre las fuentes de energía mecánica se encuentran las turbinas de vapor, las turbinas de gas, las turbinas de agua, los motores de combustión interna, las turbinas de viento e incluso las 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 la energía eléctrica en energía mecánica la realiza un motor eléctrico, y los motores y los generadores tienen muchas similitudes. Muchos motores pueden ser accionados mecánicamente para generar electricidad; con frecuencia son generadores manuales aceptables.

Antes de que se descubriera la conexión entre el magnetismo y la electricidad, se inventaron los generadores electrostáticos. Funcionaban según principios electrostáticos, utilizando cintas, placas y discos cargados eléctricamente que llevaban la carga a un electrodo de alto potencial. La carga se generaba mediante dos mecanismos: la inducción electrostática o el efecto triboeléctrico. Estos generadores generaban una tensión muy alta y una corriente baja. Debido a su ineficacia y a la dificultad de aislar las máquinas que producían tensiones muy elevadas, los generadores electrostáticos tenían potencias bajas y nunca se utilizaron para generar cantidades comercialmente significativas de energía eléctrica. Sus únicas aplicaciones prácticas fueron para alimentar los primeros tubos de rayos X y, posteriormente, en algunos aceleradores de partículas atómicas.