¿Te has preguntado alguna vez qué es un generador eléctrico?, ¿para qué sirve? o ¿qué tipos existen? Si dijiste que sí en alguna de esas preguntas, entonces debes seguir leyendo porque en este artículo te traemos las respuestas.
En las siguientes líneas conocerás todo lo que necesitas saber sobre este dispositivo, incluidas algunas fórmulas necesarias para comprender cómo funciona.
Qué es un generador eléctrico
Un generador eléctrico es un dispositivo que transforma la energía química, mecánica y térmica, en energía eléctrica necesaria para originar la diferencia de potencial que hace que las cargas se mantengan en movimiento.
Los generadores cuentan con un terminal negativo que emite electrones y uno positivo que absorbe esos electrones.
Para que el generador logre mantener fija la diferencia de potencial , debe consumir energía, y esta energía le puede ser suministrada de diversas formas, por ejemplo, mecánica, calorífica, radiactiva, química, entre otras.
Características de un generador eléctrico
Existen dos características básicas cuando se habla de generadores eléctricos, estas son las fuerza electromotriz y la resistencia interna.
Fuerza electromotriz
Una de las características básicas de los generadores eléctricos es la fuerza electromotriz, que se refiere a la energía que consume el dispositivo para transportar la carga de un culombio de uno a otro de sus polos con el objetivo de mantener la diferencia de potencial que existe entre ellos.
La fuera electromotriz de un generador se abrevia f.e.m. y se representa con la letra E, siendo su expresión matemática:
E = L / q
Resistencia interna
Hace alusión a la resistencia que ofrece el propio generador al paso de la corriente.
Energía producida por un generador eléctrico
Para determinar la energía eléctrica que produce un generador cuando hace circular una corriente de intensidad l durante un tiempo t, debe utilizarse está fórmula:
L = E * l * t
En esta fórmula las variables representan a:
L = Energía producida por el generador eléctrico
E = Fuerza electromotriz
l = Intensidad de la corriente
t = Tiempo
Clasificación del generador eléctrico
No existe un solo tipo de generador, sino que este dispositivo puede ser clasificado de acuerdo a la energía que transforman en energía eléctrica. Tenemos entonces generadores químicos, mecánicos y solares.
Generadores químicos
Estos generadores transforman la energía química en eléctrica. Los ejemplos más destacados de este tipo son las pilas y los acumuladores.
La pila está formada por un recipiente metálico de zinc que funciona como polo negativo y que contiene el cloruro de zinc y el cloruro de amonio, compuestos químicos necesarios para el funcionamiento de la pila. Por su parte, el polo positivo es una varilla cilíndrica de carbón.
La desventaja de la pila es que cuando se agotan los compuestos químicos ya mencionados, hay que desecharla.
En contraposición encontrarnos los acumuladores, un generador químico cuyas sustancias pueden ser recargadas. Por lo que se les usa habitualmente como fuente de corriente continua.
En un acumulador encontramos dos procesos que permiten su funcionamiento: carga y descarga. En el proceso de carga el acumulador recibe corriente eléctrica y la transforma en química.
Mientras que en la descarga el proceso se invierte, es decir, la energía química es transformada en energía eléctrica cuando el acumulador es conectado a una fuente de corriente continua.
Un ejemplo de este tipo de generador es el acumulador de plomo que se utiliza como “batería” en los automóviles.
Generadores mecánicos
Como lo indica su nombre, estos generadores transforman la energía mecánica en energía eléctrica. Dentro de esta categoría encontramos las dinamos y los alternadores.
La dinamo (ya en desuso) son generadores de corriente alterna comúnmente usados en centrales eléctricas. Antes del año 1970, se usaba en automóviles pero luego fue reemplazada por el alternador.
Generadores solares
Su función es transformar la energía solar en energía eléctrica. El mejor ejemplo de este tipo son las centrales solares.
Las células solares están formadas por metales semiconductores, por ejemplo el silicio, que son activados por la luz y originan una diferencia de potencial entre dos puntos dando como resultado una corriente eléctrica entre ellos.
Tipos de asociación de generadores eléctricos
Cuando varios generadores están conectados entre sí, funcionan como si se tratase de uno solo. A este respecto, se consideran dos tipos de asociación, que son: en paralelo y en serie.
En paralelo
La asociación de generadores en paralelo se lleva a cabo al unir por un lado todos los polos positivos y por otro todos los polos negativos.
En este caso, la fuerza electromotriz de la asociación es igual a la correspondiente a cada uno de los generadores conectados.
En serie
La asociación de generadores en serie se efectúa al unir el polo negativo de un primer generador con el polo positivo del segundo, el polo negativo del segundo con el positivo del tercero, y así de forma sucesiva.
En este tipo de asociación, la fuerza electromotriz corresponde a la suma de las fuerzas electromotrices de cada generador.
Receptores eléctricos
En contraposición a los generadores eléctricos están los receptores, que realizan el proceso inverso al que hasta ahora hemos mencionado.
Un receptor eléctrico es un dispositivo o máquina que transforma la energía eléctrica en cualquier otro tipo de energía.
Así como existen distintos tipos de generadores eléctricos, existen distintos tipos de receptores, los cuales varían de acuerdo al tipo de energía que se obtiene. Entonces, se habla de receptores térmicos, lumínicos, electroquímicos y mecánicos.
- Receptor térmico: la energía eléctrica se transforma en calor. Por ejemplo: estufas, calentadores, planchas, secadores…y en general cualquier aparato que cuente con resistencia.
- Receptor lumínico: reciben energía eléctrica y la transforman en luz. El mejor ejemplo de este tipo son las lámparas.
- Receptor electroquímico: convierten la energía eléctrica en energa química, creando de este modo reacciones químicas. Ejemplo: células electrolíticas.
- Receptor mecánico: su función es transformar la energía eléctrica en mecánica. Como ejemplo tenemos los motores eléctricos.
