1. Ingresso di energia meccanica:
Una forza esterna, come un motore primo (ad esempio, una turbina a vapore, un motore a combustione interna o una turbina eolica), applica una coppia meccanica all'albero del generatore. Questa energia meccanica è l'input del processo di conversione.
2. Rotazione del rotore:
La coppia meccanica fa ruotare il rotore del generatore. Il rotore è un componente cilindrico all'interno del generatore costituito da un materiale conduttore, solitamente filo di rame, avvolto in bobine attorno a un nucleo ferromagnetico.
3. Interazione del campo magnetico:
All'interno del generatore c'è una parte stazionaria chiamata statore. Lo statore è costituito da bobine conduttrici aggiuntive disposte secondo uno schema specifico. Quando il rotore ruota, crea un campo magnetico variabile a causa del movimento dei conduttori che trasportano corrente nelle bobine del rotore.
4. Induzione elettromagnetica:
Il campo magnetico variabile prodotto dal rotore rotante induce una forza elettromotrice (EMF) nelle bobine dello statore secondo la legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica. Questa EMF è anche conosciuta come tensione indotta.
5. Generazione di corrente elettrica:
Mentre il rotore continua a ruotare, la forza elettromagnetica fa fluire gli elettroni nelle bobine dello statore, creando una corrente elettrica. Il flusso degli elettroni è facilitato dal circuito ad anello chiuso formato dalle bobine dello statore.
6. Potenza in uscita:
La corrente elettrica generata nelle bobine dello statore scorre attraverso un circuito esterno collegato ai terminali del generatore. La potenza del generatore è determinata dal prodotto della tensione indotta (EMF) e della corrente che scorre nel circuito.
In sintesi, la conversione della coppia meccanica in energia elettrica in un generatore comporta la rotazione di un rotore all'interno di un campo magnetico, che induce una forza elettromagnetica nelle bobine dello statore. Questo campo elettromagnetico guida una corrente elettrica quando viene fornito un circuito chiuso, con conseguente generazione di energia elettrica.
