Gerador elétrico

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Disambig grey.svg Nota: Se procura conjunto gerador de um grupo, veja conjunto gerador de um grupo.
Turbina Francis da Voith (azul) acoplada a gerador Westinghouse de 117,6 kW (vermelho).

Gerador é um dispositivo utilizado para a conversão da energia mecânica, química[1] ou outra forma de energia em energia elétrica.

Características[editar | editar código-fonte]

O tipo mais comum de gerador elétrico, o dínamo (gerador de corrente contínua) de uma bicicleta, depende da indução eletromagnética para converter energia mecânica em energia elétrica, a lei básica de indução eletromagnética é baseada na Lei de Faraday de indução combinada[2] com a Lei de Ampere que são matematicamente expressas pela 3º e 4º equações de Maxwell respectivamente.

O dínamo funciona convertendo a energia mecânica contida na rotação do seu eixo, que faz com que a intensidade de um campo magnético, produzido por um imã permanente que atravessa um conjunto de enrolamentos, varie no tempo, o que, pela Lei da indução de Faraday, leva a indução de tensões em seus terminais.

A energia mecânica (muitas vezes proveniente de uma turbina hidráulica, a gás ou a vapor) é utilizada para fazer girar o rotor, o qual induz uma tensão nos terminais dos enrolamentos que, ao serem conectados a cargas, levam à circulação de correntes elétricas pelos enrolamentos e pela carga.

No caso de um gerador que fornece uma corrente contínua, um interruptor mecânico ou anel comutador alterna o sentido da corrente de forma que a mesma permaneça unidirecional independente do sentido da posição da força eletromotriz induzida pelo campo. Os grandes geradores das usinas geradoras de energia elétrica fornecem corrente alternada e utilizam turbinas hidráulicas e geradores síncronos.

A imagem mostra o topo de um gerador síncrono de usina hidrelétrica sob manutenção.

Há muitos outros tipos de geradores elétricos. Geradores eletrostáticos como a máquina de Wimshurst, e em uma escala maior, os geradores de van de Graaff, são principalmente utilizados em trabalhos especializados que exigem tensões muito altas, mas com uma baixa corrente e potências não muito elevadas. Isso se deve pelo fato de nesses tipos de gerador, a densidade volumétrica de energia não é pequena, ou seja, para que se tenha uma grande quantidade de energia sendo convertida é necessário um grande volume por parte da estrutura do gerador.

O mesmo não ocorre nos geradores que operam baseados em princípios eletromagnéticos pois os mesmos permitem uma concentração volumétrica de energia bem maior.

Um dos exemplos de aplicação é no fornecimento de energia para os aceleradores de partículas.

História[editar | editar código-fonte]

O gerador elétrico foi inventado em 1866 por Werner von Siemens, co-fundador da Siemens AG.[3]

Tipos[editar | editar código-fonte]

Energia mecânica em elétrica
  • Gerador Síncrono
  • Gerador de indução ou Gerador Assíncrono
  • Gerador de Corrente contínua
  • Motores elétricos desempenham a função inversa, ou seja, convertem energia elétrica em energia mecânica e construtivamente são semelhantes aos geradores, pois se baseiam no mesmo princípio de conversão.
Energia elétrica em energia mecânica
  • Motor Síncrono
  • Motor de indução ou Motor Assíncrono
  • Motor de corrente contínua
Energia química em elétrica
  • Geradores de célula à combustível ou célula de combustível
  • Pilhas
Energia luminosa do sol em elétrica
  • Geradores fotovoltáicos

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. «Geradores Elétricos». InfoEscola. Consultado em 5 de Janeiro de 2017 
  2. «Dínamo». InfoEscola. Consultado em 5 de janeiro de 2017 
  3. «Avanço tecnológicos nos motores elétricos». Motor elétrico. 3 de março de 2010. Consultado em 5 de janeiro de 2017 

Ligações externas[editar | editar código-fonte]