Turbine e generatori elettrici sono i componenti di base nella maggior parte dei metodi di produzione di energia elettrica. Carbone, petrolio, gas e centrali nucleari, eoliche e idroelettriche utilizzano tutti e due per creare elettricità da risorse naturali o fonti di energia naturali. Sono comunemente confusi l'uno con l'altro, dal momento che entrambi usano parti rotanti. Sebbene le turbine e i generatori trasformino entrambi un tipo di energia in un altro, ci sono diverse differenze tra loro.

Tipi di energia utilizzati

Le turbine catturano l'energia cinetica di una sostanza di lavoro compressa o in movimento e trasformalo in energia rotazionale. La forza può provenire da vapore riscaldato da carbone, olio o reazioni nucleari o direttamente dalla forza di aria o acqua in movimento. I generatori, al contrario, trasformano l'energia rotazionale in corrente elettrica. Questa energia rotazionale proviene solitamente da una turbina, anche se in un sistema di energia eolica le due parti possono essere combinate, poiché il vento gira direttamente un rotore.

Principi funzionali

Una turbina è un sistema puramente meccanico dispositivo che trasforma un tipo di energia cinetica in un'altra. Un generatore, al contrario, utilizza il principio dell'induzione elettromagnetica. Scoperto da Michael Faraday nel 1831, questo principio descrive il legame tra elettricità e magnetismo in cui un campo magnetico variabile crea una corrente elettrica in un materiale conduttivo. L'induzione funziona anche al contrario, con qualsiasi corrente elettrica che crea un campo magnetico. I generatori usano questo principio usando l'energia rotazionale di una turbina per far girare una bobina di filo conduttore all'interno di un campo magnetico. Mentre il filo scorre oltre i poli positivo e negativo del magnete, viene prodotta una corrente alternata che può quindi essere trasmessa attraverso fili elettrici.

Applicazioni

Le turbine sono comunemente utilizzate per fornire potenza del motore. I motori a reazione dei velivoli e le navi a propulsione nucleare utilizzano le turbine per azionarsi e le turbine a gas sono state utilizzate per alimentare navi, treni, automobili e carri armati. In tutti questi casi, le turbine trasformano l'energia di un combustibile acceso direttamente in energia meccanica che trasforma un'elica, una ruota dell'auto o un ventilatore. I generatori elettrici possono anche alimentare i veicoli, ma non in modo così efficiente, dal momento che l'energia elettrica deve essere trasformata in energia meccanica usando un motore elettrico prima di poter girare una ruota o un rotore.