Che cos'è un generatore elettromagnetico?
Un generatore elettromagnetico è un dispositivo che trasforma l'energia meccanica in energia elettrica, utilizzando i principi interconnessi di magnetismo ed elettricità. Il processo mediante il quale un generatore elettromagnetico produce elettricità si chiama induzione elettromagnetica, il che significa sostanzialmente che una corrente elettrica viene indotta all'interno di un conduttore attraverso l'uso di un magnete. La maggior parte dei generatori elettronici lavora sull'induzione elettromagnetica e alcuni di questi usano fonti di energia rinnovabile come l'energia idrica e l'energia eolica per creare l'energia meccanica iniziale. L'energia meccanica può fondamentalmente essere pensata come energia cinetica o energia di movimento.
L'induzione in un generatore elettromagnetico è il processo che crea l'elettricità all'interno del conduttore. Questo processo funziona perché le forze dell'elettricità e del magnetismo sono sostanzialmente la stessa cosa. Entrambi lavorano sul principio che alcune particelle hanno una carica e gli oggetti con cariche opposte sono attratti l'uno dall'altro. Gli elettroni con carica negativa sono attratti da protoni con carica positiva, attraverso il processo del magnetismo di base. Il flusso di elettroni verso una carica positiva viene definito elettricità.
Questi principi collegati significano che l'elettricità può essere creata usando un generatore elettromagnetico. Quando un magnete viene passato su un conduttore, fondamentalmente organizza le particelle cariche positivamente e negativamente caricate in gruppi, perché le particelle rilevanti sono attratte dai poli opposti sul magnete. Questo crea energia elettrica all'interno del conduttore mentre le particelle si spostano in posizione. Ruotando costantemente un conduttore attraverso un campo magnetico, si crea un flusso continuo di elettricità. Questo si chiama induzione elettromagnetica.
Il progetto generale per un generatore elettromagnetico si basa su questo processo di induzione elettromagnetica. Uno scienziato britannico di nome Michael Faraday ha scoperto questo fenomeno nel 1831 e oggi viene utilizzata una versione aggiornata di questo progetto di base per la maggior parte dei tipi di generatore elettromagnetico. Faraday ha creato un generatore installando un magnete a ferro di cavallo con un anello di filo che ruota tra i poli nord e sud. Il filo è collegato a un dispositivo che può utilizzare direttamente l'energia creata o una batteria che immagazzina l'energia. Il collegamento del generatore a un voltmetro mostra quanta corrente viene creata.
L'energia non viene mai creata o distrutta, quindi la forza utilizzata per ruotare la parte meccanica del generatore elettromagnetico richiede ancora una fonte di energia. Questo può essere ottenuto attraverso combustibili fossili o energia nucleare, ma può anche essere creato attraverso forme di energia rinnovabile. Molti generatori elettromagnetici si basano sull'energia creata dal vento, dall'acqua che cade o addirittura dall'energia solare. Se un generatore elettromagnetico funziona con una fonte di energia rinnovabile e libera, l'energia generata non danneggia l'ambiente.