Generadores de Corriente Alterna: Principios, Funcionamiento e Inducción Electromagnética

Generadores de Corriente Alterna Sinusoidales (Alternadores)

Descripción breve del alternador. Fundamento físico (inducción electromagnética).

Realizar los dibujos correspondientes para facilitar la explicación de los fenómenos.

Faraday y Henry, a través de sus experimentos, comprobaron que una variación de flujo magnético en el interior de una espira inducía en ella una corriente eléctrica.

Si bien Faraday experimentó con cambios en el valor del campo magnético en una espira y Henry con variaciones de su área, enseguida se pudo comprobar que, técnicamente, la forma más adecuada de mantener un ritmo sostenido de variación de flujo era variar el ángulo entre el campo magnético y el vector superficie, que es un vector perpendicular al plano de la espira.

Así se hace actualmente. Para conseguir esa corriente alterna que varía según una frecuencia de giro de la espira en el interior de un campo magnético (gráfico de la izquierda), se necesita previamente esa energía mecánica de giro.

Este giro se obtiene en las centrales eléctricas mediante turbinas que giran debido a corrientes de agua (hidroeléctricas y mareomotrices), aire (eólicas) o vapor. Estas últimas son las llamadas centrales térmicas, en las que se genera el calor necesario para producir el vapor que moverá las turbinas. El calor procede de la combustión de carbón o hidrocarburos, o de reacciones nucleares en las que se desprende una gran cantidad de calor.

La corriente así inducida cambia de sentido cada media vuelta, cumpliendo con la Ley de Lenz, que explica que el sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la causa que la produjo. Como en el experimento la espira tiene posiciones en las que el flujo magnético aumenta y otras en las que el flujo magnético disminuye, el sentido de la corriente inducida variará según la necesidad de producir flujo magnético en sentido contrario o en el mismo para reforzar una disminución.

¿Qué es un Alternador?

Un alternador es un dispositivo industrial que, basándose en la inducción electromagnética de Faraday, produce energía eléctrica a partir de energía mecánica de rotación. La energía mecánica permite hacer rotar de forma continua un campo magnético a través de unos bobinados, con lo que se consigue una variación del flujo que los atraviesa y, en definitiva, la producción de una corriente eléctrica inducida en ellos.

En los alternadores industriales, el estator (la parte fija) es el inducido (las bobinas de espiras) y el rotor (la parte que gira) es el inductor (el campo electromagnético). Exactamente al revés que el giro de la espira en el interior de un campo magnético.