Para que se produzca una corriente eléctrica y se mantenga de modo permanente, se necesita un dispositivo que la origine y que proporcione la energía necesaria para que los electrones se muevan. Este dispositivo se llama generador eléctrico. Un generador consta de dos polos, uno positivo y otro negativo. Cuando ambos polos se unen mediante un hilo conductor, los electrones se mueven a través de él desde el polo negativo al positivo; es decir, hay electrones que atraviesan el circuito de un polo a otro continuamente.
Existen varios tipos de generadores:
1. Pilas o baterias: El fundamento de este tipo de generadores, es la transformación de la energía química en eléctrica, mediante reacciones de oxidación-reducción producidas en los electrodos, que generan una corriente de electrones.
Una batería está formada por varios acumuladores, y puede ser ácida o calina en función de la naturaleza del electrolito. Por ejemplo, las baterías de los coches son ácidas, porque contienen un electrolito de ácido sulfúrico en el que se sumergen una placa de plomo metálico y otra de dióxido de plomo. Cuando se agota el plomo o el dióxido de plomo la batería está gastada y para recargarla se hace pasar una corriente eléctrica de la placa positiva a la negativa mediante un alternador o dinamo ( o a veces conectándola al enchufe de casa) , de manera que el sulfato de plomo se vuelve a des componer en plomo en la placa negativa, y en la positiva en dióxido de plomo.
La pila es un término que se suele usar cuando hablamos de generadores de electricidad basados en procesos químicos normalmente no reversibles, o acumuladores de energía eléctrica no recargables (aunque hoy en día las hay recargables); mientras que batería se aplica generalmente a los dispositivos electroquímicos semi-reversibles, o acumuladores de energía eléctrica que sí se pueden recargar.
El símbolo de la pila y la batería en un circuito es el siguiente:
2. Alternadores y dinamos: son dos dispositivos que convierten la energía mecánica en energía eléctrica. Ambos tienen el mismo principio de la inducción electromagnética.
Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética. El principio de funcionamiento de los alternadores están basados en la Ley de Faraday. El generador más simple consta de una espira rectangular que gira en un campo magnético uniforme.
El movimiento de rotación de las espiras es producido por el movimiento de una turbina accionada por una corriente de agua en una central hidroeléctrica, o por un chorro de vapor en una central térmica... En el primer caso, una parte de la energía potencial agua embalsada se transforma en energía eléctrica; en el segundo caso, una parte de la energía química se transforma en energía eléctrica al quemar carbón u otro combustible fósil.
Esquema de un alternador:
Cuando la espira gira, el flujo del campo magnético a través de la espira cambia con el tiempo. Según la Ley de Faraday se produce una fem.
Una dinamo o dínamo es un generador eléctrico destinado a la transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente contínua.
La corriente generada es producida cuando el campo magnético creado por un imán o un electroimán fijo, inductor, atraviesa una bobina, inducido, colocada en su centro. La corriente inducida en esta bobina giratoria, en principio alterna , es transformada en continua mediante la acción de un conmutador giratorio, solidario con el inducido, denominado colector, constituido por unos electrodos denominados delgas . De aquí es conducida al exterior mediante otros contactos fijos llamados escobillas que conectan por frotamiento con las delgas del colector.
Esquema de una dinamo:
Un ejemplo muy sencillo de dinámo, es la que nos encontramos en algunas bicicletas, que al girar la rueda, encienden el foco que va acoplado a dicha bicicleta:
El esquema de funcionamiento, sería el siguiente:
1. Pilas.
Cuestiones: