El generador de un circuito eléctrico es un dispositivo capaz de crear una diferencia de potencial eléctrico en sus bornes. Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte un tipo de energía en energía eléctrica para que esta energía se pueda utilizar en un circuito eléctrico externo.
Un circuito eléctrico necesita una fuente de energía, un generador de corriente que impulsa los electrones.
Los generadores de los circuitos eléctricos pueden utilizar diferentes fuentes de energía para convertirla en energía eléctrica. Las fuentes de energía más habitual son:
-
Energía química; en este apartado entran las baterías eléctricas, las baterías electrónicas y las celdas galvánicas de las que están compuestas las pilas eléctricas.
-
Energía mecánica; este tipo de generadores aprovechan los campos magnéticos que generan el movimiento de algunos mecanismos para generar energía eléctrica. Algunos ejemplos son los generadores eléctricos de gasoil o los generadores. eólicos.
-
Energía solar fotovoltaica; los paneles solares fotovoltaicos contienen una série de células solares que transforman la energía de un fotón en una corriente eléctrica. Esta transformación se realiza en los módulos fotovoltaicos.
Generadores eléctricos mecánicos
Este tipo de generadores generan electricidad a partir de un trabajo mecánico.
El sistema se basa en el fenómeno de inducción electromagnética . Es decir, cuando un conductor de corriente realiza un movimiento relativo hacia un campo magnético, el sistema induce el voltaje en el conductor eléctrico.
Algunos ejemplos de generadores mecánicos son:
-
El generador eléctrico de gasoil.
-
Los aerogeneradores de la energía eólica.
-
Las turbinas hidráulicas.
-
Las turbinas de vapor de las centrales nucleares.
¿Qué es el disco de Faraday?
El disco de cobre de Faraday es la primera máquina unipolar. Esta máquina es un generador que produce corriente continua y fue el primero del mundo. Fue inventado por Michael Faraday en 1831, por eso también se llama disco de Faraday.
La máquina unipolar proporciona una corriente continua uniforme (no pulsante) con alta corriente y bajo voltaje.
Generadores eléctricos de energía solar
Los sistemas fotovoltaicos tienen la capacidad de generar una corriente contínua a partir de la radiación solar.
Los paneles fotovoltaicos están compuestos por células fotovoltaicas. Estas células están fabricadas con una estructura molecular a base de silicio monocristalino o policristalino. El silicio tiene la propiedad de que al chocar un fotón la probabilidad que libere un electrón es muy alta.
¿Cómo funciona una celda galvánica? Pilas eléctricas y baterías
Una celda galvánica es una fuente química de corriente eléctrica basada en la interacción de dos metales y sus óxidos en un electrolito. Las celdas galvánicas son capaces de transformar la energía química en energía eléctrica en un circuito cerrado.
Un elemento galvánico consta de dos medios elementos. Consideraremos el siguiente ejemplo:
-
Barra de zinc en líquido de sulfato de zinc ZnSO4
-
Varilla de cobre en líquido de sulfato de cobre (II) CuSO4
Los átomos metálicos de las varillas metálicas (electrodos) tienen la propiedad de disolverse en el líquido (electrolito). En el electrolito los iones metálicos cargados positivamente ingresan al electrolito y los electrones cargados negativamente permanecen en el electrodo. Esto creará una diferencia de potencial entre el electrodo y el electrolito. El impulso de disolución de un metal es mayor cuanto menos noble es el metal.
Debido a que el zinc es menos noble que el cobre, la barra de zinc liberará sus iones más rápidamente y, por lo tanto, tendrá un potencial negativo mayor que la barra de cobre. De esta forma se crea una diferencia de potencial entre los electrodos, igual a la diferencia entre los dos potenciales de electrodo estándar.
Al hacer una conexión eléctrica entre las varillas de zinc y cobre, los electrones se moverán del electrodo de zinc con carga más negativa (el ánodo ) al electrodo de cobre con carga menos negativa (el cátodo). Ahora hay una corriente eléctrica que es opuesta a la corriente de electrones.
