Geradores são dispositivos que convertem energia mecânica em energia elétrica. Eles produzem voltagem induzindo um fluxo de elétrons através de um condutor, o que resulta em uma diferença de potencial elétrico, comumente conhecida como voltagem. Esta tensão é gerada quando um condutor (geralmente uma bobina de fio) se move através de um campo magnético ou quando um campo magnético se move em relação a um condutor, como no caso da indução eletromagnética. Este princípio é utilizado em diversos tipos de geradores, como alternadores e dínamos, para gerar eletricidade para alimentar cargas elétricas.
Os geradores produzem tensão e corrente simultaneamente. Quando um gerador é conectado a um circuito, ele cria uma força eletromotriz (EMF) que faz com que os elétrons fluam através do circuito, produzindo assim uma corrente elétrica. A quantidade de corrente gerada depende da carga conectada ao gerador e das características do próprio gerador, incluindo seu projeto, tamanho e condições de operação. Portanto, geradores são fontes de tensão e corrente, que juntas constituem energia elétrica.
A potência produzida por um gerador é o produto da tensão e da corrente que ele gera. Potência é a taxa na qual a energia elétrica é transferida ou convertida de energia mecânica no gerador. Em termos matemáticos, a potência (P) pode ser calculada usando a fórmula P = V × I, onde V é a tensão e I é a corrente. Os geradores convertem energia mecânica (como a de uma turbina, motor ou outro motor principal) em energia elétrica através da produção de tensão e corrente, que são componentes essenciais dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica.
Um gerador é de fato uma fonte de tensão. Quando em operação, um gerador cria uma diferença de tensão entre seus terminais ou enrolamentos devido à indução eletromagnética. Essa diferença de tensão é o que impulsiona o fluxo de elétrons através de um circuito elétrico externo, permitindo o funcionamento de dispositivos elétricos. A magnitude da tensão produzida por um gerador depende de fatores como a velocidade de rotação (no caso de geradores rotacionais), a intensidade do campo magnético e o número de voltas nas bobinas ou enrolamentos.
Para produzir tensão usando um gerador, é necessário garantir que o gerador seja acionado mecanicamente, normalmente por um motor principal, como uma turbina a vapor, uma turbina a gás, um motor diesel ou uma turbina hidráulica. À medida que o motor principal gira o eixo do gerador, ele induz um campo magnético dentro do estator (parte estacionária) ou rotor (parte rotativa) do gerador. Este campo magnético interage com os condutores (bobinas de fio) dentro do gerador, fazendo com que os elétrons se movam e criem uma diferença de potencial (tensão) entre os terminais do gerador. Essa tensão gerada pode ser utilizada diretamente ou transformada e transmitida para alimentar dispositivos, sistemas e redes elétricas. Assim, acionando mecanicamente um gerador e garantindo a operação adequada, a tensão pode ser produzida continuamente para atender às demandas de energia elétrica.