Los generadores son dispositivos que convierten la energía mecánica en energía eléctrica. Producen voltaje al inducir un flujo de electrones a través de un conductor, lo que resulta en una diferencia de potencial eléctrico, comúnmente conocida como voltaje. Este voltaje se genera cuando un conductor (generalmente una bobina de alambre) se mueve a través de un campo magnético o cuando un campo magnético se mueve con respecto a un conductor, como en el caso de la inducción electromagnética. Este principio se utiliza en varios tipos de generadores, como alternadores y dinamos, para generar electricidad para alimentar cargas eléctricas.
Los generadores producen voltaje y corriente simultáneamente. Cuando un generador se conecta a un circuito, crea una fuerza electromotriz (EMF) que hace que los electrones fluyan a través del circuito, produciendo así una corriente eléctrica. La cantidad de corriente generada depende de la carga conectada al generador y de las características del propio generador, incluido su diseño, tamaño y condiciones de funcionamiento. Por lo tanto, los generadores son fuentes tanto de voltaje como de corriente, que en conjunto constituyen energía eléctrica.
La potencia producida por un generador es el producto del voltaje y la corriente que genera. La potencia es la velocidad a la que la energía eléctrica se transfiere o convierte a partir de energía mecánica en el generador. En términos matemáticos, la potencia (P) se puede calcular usando la fórmula P = V × I, donde V es el voltaje e I es la corriente. Los generadores convierten la energía mecánica (como la de una turbina, motor u otro motor primario) en energía eléctrica mediante la producción de voltaje y corriente, que son componentes esenciales de los sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica.
De hecho, un generador es una fuente de voltaje. Cuando está en funcionamiento, un generador crea una diferencia de voltaje entre sus terminales o devanados debido a la inducción electromagnética. Esta diferencia de voltaje es lo que impulsa el flujo de electrones a través de un circuito eléctrico externo, permitiendo que los dispositivos eléctricos funcionen. La magnitud del voltaje producido por un generador depende de factores como la velocidad de rotación (en el caso de generadores rotacionales), la intensidad del campo magnético y el número de vueltas en las bobinas o devanados.
Para producir voltaje usando un generador, debe asegurarse de que el generador sea accionado mecánicamente, generalmente por un motor primario como una turbina de vapor, una turbina de gas, un motor diesel o una turbina de agua. A medida que el motor primario hace girar el eje del generador, induce un campo magnético dentro del estator (parte estacionaria) o del rotor (parte giratoria) del generador. Este campo magnético interactúa con los conductores (bobinas de alambre) dentro del generador, lo que hace que los electrones se muevan y creen una diferencia de potencial (voltaje) entre los terminales del generador. Este voltaje generado puede utilizarse directamente o transformarse y transmitirse para alimentar dispositivos, sistemas y redes eléctricos. Por lo tanto, accionando mecánicamente un generador y asegurando su funcionamiento adecuado, se puede producir voltaje de forma continua para satisfacer las demandas de energía eléctrica.