5. GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA

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GENERADOR DE CORRIENTE ALTERNA

Un generador eléctrico es un aparato que convierte la energía mecánica en energía eléctrica y como se mencionó anteriormente un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Se llama corriente alterna (ca) porque la polaridad del voltaje y la dirección de la corriente cambia de forma periódica, la energía que utiliza los hogares y la industria se entrega en forma de voltaje y corriente alterna.

Un generador de ca se conoce también como alternador. Un generador simple está formado por 3 componentes:

1. Imán inductor.
2. Armadura (espira de alambre)
3. Anillos colectores con escobillas.






El funcionamiento de un generador de ca es una espira de alambre, llamada armadura, se hace girar mecánicamente dentro de un campo magnético (el campo magnètico es producido por un imán), con propulsión externa, por ejemplo por una corriente de agua que pasa por los álabes de una turbina. Por su parte, la rotación de los alabes provoca la rotación de la espira. Esto hace que cambie el flujo magnético que atraviesa la espira, y en esta última se induce una fem. Los extremos de la espira se conectan a un circuito externo mediante anillos rozantes y escobillas. En este caso, las corrientes inducidas se incorporarán a ese circuito. En la práctica, los generadores tienen muchas espiras, o devanados, en sus armaduras. Por lo tanto el principio de funcionamiento de un generador se basa en la ley de Faraday

Cuando la espira se girar con una rapidez angular (ω) constante, el ángulo (θ) que forman los vectores del campo magnético y del área de la espira cambia con el tiempo θ = ωt (suponiendo que θ = 0º cuando t = 0). Resulta entonces que la cantidad de líneas de campo que pasan por la espira cambia con el tiempo, causando una fem inducida. Por lo tanto si giramos la velocidad con una velocidad angular constante dentro de un campo magnético se produce una fem (sinusoidal). De esta forma la energía mecánica de rotación se convierte en energía eléctrica.


Nota: Se van utilizar las ecuaciones que se vio en el movimiento circular uniforme (mcu)

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