I generatori elettrici sono dispositivi che convertono vari tipi di energia non elettrica (meccanica, eolica) in energia elettrica. Sono utilizzati per garantire l'alimentazione ogni volta che viene a mancare la corrente elettrica.
Pertanto, la funzione di un generatore è quella di garantire che la differenza di potenziale elettrico (ddp), o tensione elettrica, duri più a lungo e non interrompa il circuito. Il circuito elettrico viene eseguito tra i due poli esistenti nel generatore.
Ad uno di questi poli il potenziale elettrico è negativo e la sua tensione è minore, mentre all'altro polo il potenziale elettrico è positivo e la sua tensione è maggiore.
Un generatore ideale sarebbe in grado di convertire tutta l'energia. La sua potenza sarebbe misurata usando la seguente formula:
Potg = E.i
Dove,
Potg: potenza
E: forza elettromotrice
io: corrente elettrica
Ma non è quello che succede. In realtà, c'è una perdita di energia, dopo che tutti i carichi elettrici incontrano resistenza lungo il circuito.
È attraverso la seguente formula che si misura la potenza reale di un generatore:
Potd = r.i²
Dove,
Potd = potenza
r = resistività del conduttore
i = corrente elettrica
I generatori sono stati scoperti grazie agli studi di Michael Faraday, che ha scoperto che i movimenti dei magneti erano in grado di generare corrente elettrica.
Tipi di generatori
Esistono diversi tipi di generatori, tra cui il più comune è il generatore meccanico. La tipologia indica la forma di energia utilizzata per generare energia elettrica.
- Generatore meccanico - utilizza l'energia meccanica e la converte in energia elettrica. Esempio: alternatori per auto.
- Generatore chimico - utilizza l'energia chimica, o potenziale, e la converte in energia elettrica. Esempio: batterie.
- Generatore termico - utilizza l'energia termica e la converte in energia elettrica. Esempio: turbine a vapore.
- Generatore luminoso - utilizza l'energia luminosa e la converte in energia elettrica. Esempio: pannelli solari.
- Generatore eolico - utilizza l'energia eolica e la converte in energia elettrica. Esempio: turbine eoliche.
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Esercizi
1. (UEPB-PB) Nel 1820, lo scienziato danese Hans Christian Oersted (1777-1851) non immaginava che, con un semplice esperimento, scoprirebbe un principio fisico fondamentale per il funzionamento del motore elettrico.
Questo principio ha permesso la nascita e lo sviluppo di un gran numero di apparecchi elettrici, come: batteria, ventilatore, trapano, frullatore, aspirapolvere, lucidatrice, spremiagrumi, levigatrice, oltre a numerosi giocattoli alimentati a batteria e/o presa, come robot, carrelli, ecc., utilizzati in tutto il mondo.
Riguardo all'argomento trattato nel testo, in relazione al motore elettrico, analizzare le seguenti proposizioni, scrivendo V o F a seconda che siano vere o false, rispettivamente:
( ) Il motore elettrico è un elemento funzionante che converte l'energia elettrica in energia meccanica rotazionale.
( ) Il motore elettrico è una macchina che converte l'energia meccanica dalla rotazione in energia elettrica.
( ) Un motore elettrico è un'applicazione del principio fondamentale dell'elettromagnetismo che afferma che una forza magnetica agirà su un conduttore elettrico se quel conduttore è convenientemente posto in un campo magnetico ed è attraversato da una corrente elettrico.
Dopo che l'analisi è stata eseguita, controllare l'alternativa che corrisponde alla sequenza corretta:
a) VVV
b) FVF
c) FVF
d) FVV
e) VFV
Alternativa e: VFV
2. (ITAJUBÁ – MG) Una batteria ha una forza elettromotrice di 20,0 V e una resistenza interna di 0,500 ohm.
Se inseriamo una resistenza di 3,50 ohm tra i terminali della batteria, la differenza di potenziale tra loro sarà:
a) 2,00 * 10V
b) un valore leggermente inferiore a 2.00 * 10V
c) 1,75 * 10V
d) 2.50V
Alternativa c: 1,75 * 10V
