1. Il concetto di base:induzione elettromagnetica
* Legge di Faraday: Il principio fondamentale al lavoro è la legge di Faraday di induzione elettromagnetica. Questa legge afferma che un campo magnetico in evoluzione induce una forza elettromotiva (EMF), che è essenzialmente una tensione, in un conduttore.
* Il ruolo del generatore: Un generatore è progettato per creare questo cambiamento magnetico mutevole.
2. La meccanica di un generatore
* magnete rotante: Un generatore ha in genere un magnete forte (o elettromagnet) che ruota all'interno di una serie di bobine di filo chiamato armatura.
* Energia cinetica in: Il magnete rotante è guidato da una fonte esterna di energia cinetica, come:
* Turbine: Nelle centrali elettriche, le turbine a vapore o a gas girano il magnete.
* dighe idroelettriche: L'acqua che scorre attraverso le turbine trasforma il magnete.
* Turbine eoliche: Il vento gira le lame, che quindi girano il magnete.
* Cambiamento del campo magnetico: Mentre il magnete ruota, le linee del campo magnetico tagliano le bobine dell'armatura. Questo crea un campo magnetico mutevole attorno alle bobine.
3. Generazione di energia elettrica
* EMF indotto: Secondo la legge di Faraday, il mutevole campo magnetico induce un EMF (tensione) nelle bobine.
* Corrente elettrica: La tensione indotta provoca il flusso di elettroni nelle bobine, creando una corrente elettrica. Questa corrente è ciò che utilizziamo come energia elettrica.
4. Tipi di generatori
* Generatori AC (alternatori): Il tipo più comune, produce corrente alternata (AC) in cui la direzione della corrente cambia periodicamente.
* Generatori DC: Questi producono corrente continua (DC), in cui la corrente scorre in una direzione.
5. Componenti chiave:
* Rotore: La parte rotante del generatore, in genere contenente il magnete.
* Statore: La parte stazionaria del generatore, che ospita le bobine di armatura.
* Anelli di slip: Nei generatori AC, gli anelli di slittamento consentono alla corrente di fluire dal rotore rotante allo statore stazionario.
* Bennpe: Nei generatori DC, le spazzole conducono la corrente dal rotore al circuito esterno.
In sintesi:
Un generatore utilizza energia meccanica (energia cinetica) per creare un campo magnetico in evoluzione. Questo campo in evoluzione induce un EMF nelle bobine, causando flusso di elettroni e generando energia elettrica. Questo processo si basa sui principi fondamentali dell'induzione elettromagnetica.
