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Fuentes y contribuyentes del artculo4

Generador elctrico

Un generador elctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial elctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energa mecnica en elctrica. Esta transformacin se consigue por la accin de un campo magntico sobre los conductores elctricos dispuestos sobre una armadura (denominada tambin esttor). Si se produce mecnicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generar una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema est basado en la ley de Faraday.

Generador elctrico

FISICA III

Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayora de los generadores de corriente alterna son de tres fases.

Generador elctrico de una fase que genera una corriente elctrica alterna (cambia peridicamente de sentido), haciendo girar un imn permanente cerca de una bobina.

El proceso inverso sera el realizado por un motor elctrico, que transforma energa elctrica en mecnica.

Otros sistemas de generacin de corrientes elctricas

No slo es posible obtener una corriente elctrica a partir de energa mecnica de rotacin sino que es posible hacerlo con cualquier otro tipo de energa como punto de partida. Desde este punto de vista ms amplio, los generadores se clasifican en dos tipos fundamentales: Primarios: Convierten en energa elctrica la energa de otra naturaleza que reciben o de la que disponen inicialmente, como alternadores, dinamos, etc. Secundarios: Entregan una parte de la energa elctrica que han recibido previamente, es decir, en primer lugar

Generador en la central elctrica de Bridal veil Falls, Telluride, Colorado. Se tratara del generador ms antiguo que se mantiene en servicio (ao 1984) en Estados Unidos.

reciben energa de una corriente elctrica y la almacenan en forma de alguna clase de energa. Posteriormente, transforman nuevamente la energa almacenada en energa elctrica. Un ejemplo son las pilas o bateras recargables.Se agruparn los dispositivos concretos conforme al proceso fsico que les sirve de fundamento.

Generadores primarios

Se indican de modo esquemtico la energa de partida y el proceso fsico de conversin. Se ha considerado en todos los casos conversiones directas de energa. Por ejemplo, el hidrgeno posee energa qumica y puede ser convertida directamente en una corriente elctrica en una pila de combustible. Tambin sera su combustin con oxgeno para liberar energa trmica, que podra expansionar un gas obteniendo as energa mecnica que hara girar un alternador para, por induccin magntica, obtener finalmente la corriente deseada.

Energa de partidaProceso fsico que convierte dicha energa en energa elctrica

Energa magneto-mecnicaSon los ms frecuentes y fueron tratados como generadores elctricos genricos.

Corriente continua: Dinamo Corriente alterna: Alternador

Energa qumica (sin intervencin de campos magnticos)Celdas electroqumicas y sus derivados: pilas elctricas, bateras, pilas de combustible. Ver sus diferencias en generadores electroqumicos.

Radiacin electromagnticaFotoelectricidad, como en el panel fotovoltaico

Energa mecnica (sin intervencin de campos magnticos) Triboelectricidad

Cuerpos frotados Mquinas electrostticas, como el generador de Van de Graaff Piezoelectricidad

Energa trmica (sin intervencin de campos magnticos)Termoelectricidad (efecto Seebeck)

Energa nuclear (sin intervencin de campos magnticos)Generador termoelctrico de radioistopos

En la mayora de los casos, el rendimiento de la transformacin es tan bajo que es preferible hacerlo en varias etapas. Por ejemplo, convertir la energa nuclear en energa trmica, posteriormente en energa mecnica de un gas a gran presin que hace girar una turbina a gran velocidad, para finalmente, por induccin electromagntica obtener una corriente alterna en un alternador, el generador elctrico ms importante desde un punto de vista prctico como fuente de electricidad para casi todos los usos actuales.

Generadores ideales

Generador termoelctrico de radioistopos de la sonda espacial Cassini.

Desde el punto de vista terico (teora de circuitos) se distinguen dos tipos de generadores ideales:[1]

* Generador de voltaje o tensin: un generador de voltaje ideal mantiene un voltaje fijo entre sus terminales con independencia de la resistencia de la carga Rc que pueda estar conectada entre ellos.* Generador de corriente o intensidad: un generador de corriente ideal mantiene una corriente constante por el circuito externo con independencia de la resistencia de la carga que pueda estar conectada entre ellos.En la (Figura 1) se ve el circuito ms simple posible, constituido por un generador de tensin constante E conectado a una carga Rc y en donde se cumplira la ecuacin:E = IRc

Figura 1: Generador de tensin ideal; E = IRc

FISICA IIIEl generador descrito no tiene existencia real en la prctica, ya que siempre posee lo que, convencionalmente, se ha dado en llamar resistencia interna, que aunque no es realmente una resistencia, en la mayora de los casos se comporta como tal.En la (Figura 2) se puede ver el mismo circuito anterior, pero donde la resistencia interna del generador viene representada por una resistencia Ri, en serie con el generador, con lo que la ecuacin anterior se transforma en:E = I(Rc+Ri)

As, un generador real puede considerarse en muchos casos como un generador ideal de tensin con una resistencia interna en serie, o bien como un generador ideal de intensidad en paralelo con una resistencia.

Figura 2: E = I(Rc+Ri)

Fuerza electromotriz de un generador

Una caracterstica de cada generador es su fuerza electromotriz (F.E.M.), simbolizada por la letra griega epsilon (), y definida como el trabajo que el generador realiza para pasar la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo por el interior del generador.La F.E.M. () se mide en voltios y en el caso del circuito de la Figura 2, sera igual a la tensin E, mientras que la

diferencia de potencial entre los puntos a y b, V

, es dependiente de la carga Rc.

a-bLa F.E.M. () y la diferencia de potencial coinciden en valor en ausencia de carga, ya que en este caso, al ser I = 0

no hay cada de tensin en Ri y por tanto Va-b

= E.

Referencias

[1] Electrnica fundamental: Dispositivos, circuitos y sistemas. (http://books.google.es/books?id=IZQzgLA3U8sC&pg=PA11) Michael M. Cirovic. Editorial Revert, 1995. ISBN 8429130144. Pg. 11.

Enlaces externos

Ficha tcnica de un generador elctrico. (http://energen.com.ar/fichas-tecnicas/ grupo-electrogeno-inverter-kipor-ig770.pdf)