Generador

Generador

Los generadores son una pieza muy importante para todo aquel aparato que funcione a partir del principio de la inducción magnética, hablaremos de dos tipos de generadores los de corriente alterna y los de corriente directa.

El generador de corriente alterna, es un aparato que convierte energía mecánica en energía eléctrica, este tipo de generador está formado por una espiral de alambre, la cual comienza a rotar en un campo magnético impulsado por dispositivos externos, la energía para hacer rotar la espiral, puede ser obtenida de diversas fuentes, por ejemplo, una planta hidroeléctrica.

Una vez que la espiral empieza a moverse (de manera circular), el flujo magnético a través de ella cambia a razón del tiempo, de manera que se induce una fem y una corriente en un circuito externo conectado al generado.

Utilizando la formula con la que se expresa una fem cinética, podemos obtener una expresión derivada, la cual involucre la fem generada y a espiral giratorias.

Definimos la formula de una fem cinética de la siguiente manera:

 Attach:Transgenermotorformula5.gif Δ

Si se tiene en un generador, una espiral de alambre que gira en el sentido de las manecillas de reloj, tiene un campo magnético uniforme en dirección a la derecha, la fem inducida puede ser obtenida por la siguiente expresión:

Attach:Transgenermotorformula6.gif Δ

Donde es el campo magnético, l (cursiva) es la longitud de alambre, v⊥ es el componente de velocidad perpendicular al campo magnético, v es la velocidad en cualquier instante del alambre, θ es el ángulo que se encuentra entre el alambre y el campo magnético.

Cuando la espiral rota con una rapidez angular constante w, utilizando la relación θ=wt, también, ya que en cada punto sobre los alambres rotan alrededor de un eje de rotación con una raides angular semejante a w, por este motivo se tiene v = rw = (a/2), es esta expresión a es lo longitud del lado del cable, de esta forma se puede escribir la siguiente ecuación:

Attach:Transgenermotorformula7.gif Δ

Digamos que la bobina, contiene un número N de vueltas, la fem será N veces más grande debido a que cada espiral tiene la misma fem inducida en el, de manera que la fem total cuando el área de la espiral está dada por A = l(cursiva)a, se obtiene la siguiente expresión:

Attach:Transgenermotorformula8.gif Δ

Se puede obtener la fem máxima con la siguiente expresión:

Attach:Transgenermotorformula9.gif Δ

Los generadores de corriente directa por otra parte, tiene los mismos componentes que los generadores de corriente alterna, con la única variación presente en los contactos debido a que en este diseño el voltaje de salida siempre deberá tener la misma polaridad y la corriente de salida será una corriente directa ondulatoria.

Este tipo de corriente (CD ondulatoria) o es muy conveniente para un gran porcentaje de aplicaciones, ya que para generar una CD ondulatoria estable , es necesario en los generadores de CD comerciales la utilización de muchas espirales y conmutadores que se encuentran distribuidos en los alrededores del eje de rotación, de manera que, los impulsos sinusoidales provenientes de la espiral sean sobrepuestos en fase, al hacer esto, se asegura una salida de corriente directa sin variaciones.


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