Los generadores eléctricos son dispositivos que convierten energíamecánica, química o incluso. solar en energíaeléctrico. La energía producida por los generadores se puede utilizar para alimentar circuitos eléctricos. Vea a continuación algunos ejemplos de generadores:
→ Baterías
→ Baterías
→ Generadores a diésel
→ Centrales hidroeléctricas
→ Plantas solares (placas fotovoltaicas)
→ Plantas de energía eólica
→ Plantas de energía nuclear
El fenómeno utilizado por algunos de los generadores anteriores para transformar la energía mecánica en energía eléctrica se denomina inducción electromagnética.Este proceso consiste en cambiar el flujo de campo magnético sobre un bucle de conducción, promoviendo así la aparición de un corriente eléctrica alterna.
vea también: El descubrimiento de la inducción electromagnética
A platosfotovoltaica, a su vez, son capaces de transformar la energía presente en el ondas electromagnéticas en electricidad a través del efecto fotoeléctrico.
fuerza electromotriz
LA fuerzaelectromotivo
(FEM) corresponde a todo el potencial eléctrico que puede producir un generador. Cuando se conecta a un circuito, parte de la energía generada es disipado en forma de calor debido a la formación de un corriente eléctrica adentro. Este fenómeno, llamado efecto joule, sucede porque los generadores tienen un cierto resistencia interna, por lo tanto, no existe un generador perfecto.La fuerza electromotriz también puede entenderse como la cantidad de energía potencial eléctrica que los generadores suministran a cada unidad de carga eléctrica:
Podemos calcular la fuerza electromotriz producida por un generador usando la siguiente ecuación:
Y - fuerza electromotriz [V]
U - tensión eléctrica utilizable [V]
rI- resistencia interna del generador [Ω]
I - corriente eléctrica [A]
La ecuación anterior sugiere que parte de la energía producida por un generador (Y) é solía llamar dispositivos electrónicos (U), y otra parte es disipado(rI.I). A través de la ecuación de la fuerza electromotriz, es posible deducir el ecuación característica de generadores, que nos proporciona el voltaje utilizable(UU) por un circuito alimentado por un generador real:
Mapa mental: generadores
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Representación del generador en el circuito.
Los generadores suelen estar representados en circuitos, cuyo diagrama se muestra a continuación:
En generadores, el corriente eléctrica (en el sentido convencional) siempre debe fluir de la menor para el más grandepotencialeléctrico, demostrado por barpequeño (-) y para barra grande (+), respectivamente. Esta representación indica que la corriente eléctrica gana energía al pasar por el generador. La resistencia rI que se muestra en el circuito es el resistencia interna del generador.
Curva característica de generadores
La curva característica de los generadores es una derechohacia abajo en el primerocuadrante del Departamentocartesiano. Representa la caída de voltaje dentro del generador y se puede entender de la siguiente manera:
Si la corriente formada por el generador es nula (i = 0), entonces no se disipará ninguna energía. Por tanto, todo el voltaje producido será la propia fuerza electromotriz. (U = E).
Si el generador está en cortocircuito, conectado directamente a los terminales positivo y negativo mediante un cable sin resistencia, se producirá la máxima corriente posible. Si ese generador está conectado a un circuito y produce tal corriente, su resistencia interna consumirá toda la energía producida. De esta forma, el potencial establecido por el generador será nulo (U = 0). Mirar:
Y - fuerza electromotriz [V]
rI- resistencia interna del generador [Ω]
Icc - corriente eléctrica de cortocircuito [A]
Mediante la 1ª ley de Ohm, podemos utilizar la información contenida en la curva característica de los generadores para calcular su resistencia interna. Mirar:
Vea también: Ley de Ohm
Energía eléctrica en generadores
La energía eléctrica es una cantidad escalar medida, generalmente en vatios (o unidades derivadas). Representa la tasa de cambio de la energía eléctrica en función del tiempo. En los generadores, existen tres tipos de energía eléctrica:
Potencia eléctrica total: corresponde a toda la potencia eléctrica producida por los generadores. Está dado por la ecuación:
Energía eléctrica utilizable: Energía eléctrica disponible para el circuito eléctrico. Se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:
-
Energía eléctrica disipada: Energía eléctrica consumida por el efecto Joule debido al paso de corriente eléctrica a través de la resistencia interna de los generadores.
Por tanto, el balance energético en los generadores se puede sintetizar mediante las siguientes ecuaciones:
Ingresos del generador
Los ingresos de los generadores es un grandezafísicaadimensional que indica el capacidad del generador en transformar alguna forma de energía en energia electrica. La renta de los generadores viene dada por razón Entre los potencialeléctricoútil y suya fuerzaelectromotivo:
Por mí. Rafael Helerbrock
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm