¿Qué es un generador de voltaje?
Un generador de voltaje es un dispositivo que convierte la energía potencial y cinética en energía eléctrica. Esto se logra más comúnmente moviendo un conductor a través de un campo magnético para acumular voltaje. El generador funciona de manera muy similar a una bomba de agua en la que la carga eléctrica se traslada a un circuito externo, al igual que el agua se introduce en una tubería. La energía potencial y cinética que comienza el proceso puede provenir de una variedad de fuentes como el vapor o el viento.
El origen del concepto de generador de voltaje proviene de los estudios de un físico inglés llamado Michael Faraday en 1831. Envolvió bobinas de alambre aislado alrededor de un anillo de hierro. Cuando pasó una corriente a través de un anillo de la bobina, descubrió que la otra bobina también fue inducida. Usando este concepto, construyó un dispositivo rotativo electromagnético. Este fue esencialmente el primer motor eléctrico y funcionó como el principio opuesto de un generador de voltaje al producir energía cinética utilizando energía eléctrica.
En 1832, Hipployte Pixii construyó un generador eléctrico para la industria. Llamado Dynamo, convirtió la energía cinética giratoria en electricidad. Esta invención temprana era un dispositivo de corriente continua (CC) y necesitaba una parte adicional que no se encuentra en los generadores de voltaje modernos: un conmutador. El conmutador fue diseñado para alternar la corriente en el Dynamo. Esto ayuda a distribuir la energía en todo el generador a la mejor ubicación.
Un generador de voltaje se compone de dos partes mecánicas diferentes: un rotor y un estator. El rotor es la parte giratoria del generador, mientras que el estator es la parte estacionaria. Los componentes eléctricos están conectados a cada una de estas piezas. La armadura es el componente productor de energía y puede ubicarse en el rotor o en el estator. Se debe colocar un componente de campo magnético en la parte mecánica opuesta.
Se pueden usar imanes permanentes o bobinas de campo en el generador. Mientras que los imanes crean su propia carga eléctrica durante el proceso, las bobinas de campo deben cargarse para producir energía. Esto se logra utilizando generadores más pequeños para excitar las bobinas. En caso de corte de energía, estas bobinas de campo deben ser estimuladas nuevamente en un proceso conocido como "arranque negro".
Los generadores de voltaje son una parte necesaria de la industria moderna. Las grandes centrales eléctricas de todo el mundo utilizan energía cinética y potencial convertida en electricidad. No importa el estado inicial que tome la energía potencial, en última instancia, se convierte utilizando un generador de alto voltaje. El viento, la energía geotérmica, la energía nuclear, el petróleo y el carbón se convierten en una carga eléctrica.