Generatoren zijn apparaten die mechanische energie omzetten in elektrische energie. Ze produceren spanning door een stroom elektronen door een geleider te induceren, wat resulteert in een elektrisch potentiaalverschil, algemeen bekend als spanning. Deze spanning wordt gegenereerd wanneer een geleider (meestal een draadspiraal) door een magnetisch veld beweegt of wanneer een magnetisch veld beweegt ten opzichte van een geleider, zoals in het geval van elektromagnetische inductie. Dit principe wordt gebruikt in verschillende soorten generatoren, zoals dynamo’s en dynamo’s, om elektriciteit op te wekken voor het aandrijven van elektrische belastingen.
Generatoren produceren tegelijkertijd spanning en stroom. Wanneer een generator op een circuit is aangesloten, ontstaat er een elektromotorische kracht (EMF) die ervoor zorgt dat elektronen door het circuit stromen en zo een elektrische stroom produceren. De hoeveelheid gegenereerde stroom hangt af van de belasting die op de generator is aangesloten en de kenmerken van de generator zelf, inclusief het ontwerp, de grootte en de bedrijfsomstandigheden. Daarom zijn generatoren bronnen van zowel spanning als stroom, die samen elektrische energie vormen.
Het vermogen dat door een generator wordt geproduceerd, is het product van de spanning en stroom die deze genereert. Vermogen is de snelheid waarmee elektrische energie wordt overgedragen of omgezet uit mechanische energie in de generator. In wiskundige termen kan vermogen (P) worden berekend met behulp van de formule P = V × I, waarbij V de spanning is en I de stroom. Generatoren zetten mechanische energie (zoals van een turbine, motor of andere krachtbron) om in elektrische energie door de productie van spanning en stroom, die essentiële componenten zijn van systemen voor de transmissie en distributie van elektrische energie.
Een generator is inderdaad een spanningsbron. Tijdens bedrijf creëert een generator een spanningsverschil tussen de aansluitingen of wikkelingen als gevolg van elektromagnetische inductie. Dit spanningsverschil zorgt ervoor dat de elektronenstroom door een extern elektrisch circuit gaat, waardoor elektrische apparaten kunnen werken. De grootte van de door een generator geproduceerde spanning hangt af van factoren zoals de rotatiesnelheid (in het geval van rotatiegeneratoren), de sterkte van het magnetische veld en het aantal windingen in de spoelen of wikkelingen.
Om spanning te produceren met behulp van een generator, moet u ervoor zorgen dat de generator mechanisch wordt aangedreven, meestal door een krachtbron zoals een stoomturbine, gasturbine, dieselmotor of waterturbine. Terwijl de krachtbron de generatoras roteert, induceert deze een magnetisch veld in de stator (stationair deel) of rotor (roterend deel) van de generator. Dit magnetische veld werkt samen met geleiders (draadspoelen) in de generator, waardoor elektronen bewegen en een potentiaalverschil (spanning) ontstaat tussen de aansluitingen van de generator. Deze gegenereerde spanning kan direct worden gebruikt of getransformeerd en verzonden naar elektrische apparaten, systemen en netwerken. Door een generator mechanisch aan te drijven en een goede werking te garanderen, kan er dus continu spanning worden geproduceerd om aan de elektrische stroombehoefte te voldoen.