generar algo es crearlo a partir de otros ingredientes. puede generar una historia corta con fragmentos de ideas sobre el mundo que lo rodea; las personas generan planes para sus vidas bas谩ndose en la informaci贸n que recopilan de una variedad de fuentes.
Un generador, en el lenguaje cotidiano, es una entidad que es capaz de producir energ铆a, generalmente electricidad, para los esfuerzos humanos. desafortunadamente, como la energ铆a y la energ铆a no pueden crearse de la nada, los generadores deben ser alimentados por una fuente externa de alg煤n tipo, la energ铆a que luego se canaliza en electricidad utilizable. Si alguna vez ha pasado el tiempo acampando en una caba帽a que es propiedad de personas bien preparadas, puede estar familiarizado con el concepto de un generador a gas. Hoy en d铆a, existe una variedad de tipos de generadores, pero todos ellos se basan en los mismos principios fundamentales de funcionamiento del generador f铆sico.
generar electricidad
en 1831, el f铆sico michael faraday descubri贸 que cuando un im谩n se mueve dentro de una bobina de alambre, los electrones "fluyen" dentro del alambre, con este movimiento llamado corriente el茅ctrica. un generador es cualquier m谩quina que convierte energ铆a en corriente el茅ctrica, pero independientemente de la fuente de esta energ铆a, ya sea energ铆a de carb贸n, hidroel茅ctrica o e贸lica, la principal raz贸n por la que se genera corriente el茅ctrica es a trav茅s del movimiento dentro de un campo magn茅tico.
con toda probabilidad, ha visto los imanes en acci贸n de alguna manera, tal vez los peque帽os imanes rectangulares que se usan en la configuraci贸n del hogar y la oficina para colocar elementos de inter茅s para los refrigeradores. un tipo especial de im谩n con forma de cilindro, llamado electroim谩n, se coloca alrededor de una serie de bobinas aisladas de cable conductor (como un cable de cobre) que se envuelven alrededor de un eje central. cada una de estas muchas bobinas, entonces, es como un anillo que rodea el eje y est谩 orientado en 谩ngulo recto al eje del eje, muy similar a la relaci贸n de los neum谩ticos con el eje que los sostiene. cuando el eje conectado a los cables gira, se genera una corriente, porque el electroim谩n cil铆ndrico fuera de los cables no gira junto con ellos, estableciendo as铆 un movimiento relativo entre un campo magn茅tico y las cargas dentro del cable conductor.
lo mismo suceder铆a si la fuente de un campo magn茅tico se moviera cerca de un alambre o alambres estacionarios. no importa lo que se est茅 moviendo, el im谩n o el cable (o ambos), siempre que haya un movimiento relativo y continuo entre ellos.
El generador el茅ctrico: 驴por qu茅?
驴Por qu茅 la generaci贸n continua de electricidad siempre es una preocupaci贸n? 驴Por qu茅 sabe que su vida se ver谩 interrumpida y probablemente interrumpida si "se corta la electricidad" durante m谩s de un d铆a? La respuesta simple es que, si bien los humanos pueden almacenar enormes cantidades de combustibles f贸siles como el gas natural y el petr贸leo para usar en emergencias, no hay una buena manera de almacenar grandes cantidades de electricidad. Es muy probable que tengas una versi贸n del mejor intento de la humanidad para almacenar electricidad a tu alcance, que es una bater铆a. pero mientras que las bater铆as, como todo lo dem谩s en el mundo de la tecnolog铆a, se han vuelto m谩s potentes y duraderas con el tiempo, son extremadamente limitadas en cuanto a su capacidad para mantener el tipo de salidas de voltaje masivo necesarias para impulsar ciudades enteras y econom铆as modernas.
Como resultado de no haber una forma confiable de almacenar electricidad, en el mundo moderno, siempre debe haber formas de producirla a partir de materias primas. Esta es la raz贸n por la cual la mayor铆a de las empresas, dependiendo de su naturaleza, tienen generadores de respaldo en caso de que se interrumpa el suministro de la ciudad ambiental. Si bien una tienda de tarjetas de b茅isbol que pierde potencia durante una hora puede no ser catastr贸fica, considere los efectos en una unidad de cuidados intensivos de un hospital en la que las m谩quinas el茅ctricas, literalmente, mantienen vivas a las personas respirando por ellas y otras funciones vitales.
la f铆sica de la electricidad
Imagine dos imanes grandes en forma de cubo colocados a un metro de distancia, uno con su polo sur mirando hacia el polo norte del otro y creando as铆 un fuerte campo magn茅tico aditivo entre ellos. este campo apunta hacia el polo norte y, y si los extremos de los imanes est谩n perfectamente verticales con respecto al piso, la direcci贸n del campo magn茅tico es paralela al piso, como una pila de alfombras invisibles. si un cable conductor que se coloca derecho se mueve hacia arriba a trav茅s del espacio entre los imanes y permanece exactamente a 0,5 metros de cada uno, el movimiento del cable es perpendicular al campo magn茅tico y se genera corriente a lo largo del cable. El campo magn茅tico, el movimiento del alambre y la direcci贸n de la corriente (y la del alambre) son, por lo tanto, perpendiculares entre s铆.
Lo importante de esto es que esta disposici贸n de alambre magn茅tico est谩 perfectamente configurada para generar un suministro constante de electricidad mientras el eje central contin煤e girando, moviendo los alambres enrollados dentro del im谩n cil铆ndrico de manera tal que se garantice una estabilidad constante. Flujo de corriente a trav茅s de los cables y hacia una m谩quina externa, el hogar o toda la red el茅ctrica. El truco aqu铆, por supuesto, es proporcionar la potencia para que gire el eje. los ingenieros han producido una variedad de diferentes tipos de generadores que utilizan diferentes fuentes de energ铆a.
tipos de generadores
Los generadores el茅ctricos pueden dividirse en generadores t茅rmicos, que utilizan el calor para generar electricidad, y generadores cin茅ticos, que utilizan la energ铆a del movimiento para producir electricidad. (tenga en cuenta que el calor, el trabajo y la energ铆a tienen todas las mismas unidades, generalmente julios o m煤ltiples, pero a veces calor铆as, ergs o unidades t茅rmicas brit谩nicas [btu]. la energ铆a es energ铆a por unidad de tiempo y generalmente est谩 en vatios o potencia).
Generadores t茅rmicos: los generadores de combustibles f贸siles son el est谩ndar de la industria y est谩n alimentados por la quema de carb贸n, petr贸leo (petr贸leo) o gas natural. estos combustibles son abundantes pero finitos, y crean una serie de problemas ambientales y de salud que han alentado a la humanidad a proponer alternativas. La cogeneraci贸n implica canalizar el vapor residual de este tipo de plantas a los clientes que utilizan el vapor para sus propios generadores m谩s peque帽os. La energ铆a nuclear es el aprovechamiento de la energ铆a liberada durante la fisi贸n nuclear, un proceso "limpio" pero controvertido. Los generadores de gas natural producen electricidad sin producir vapor y pueden combinarse con la generaci贸n de vapor. biomasa Las plantas, en las que se utilizan elementos no tradicionales como combustible (como madera o materia vegetal), han cobrado impulso a principios del siglo XXI.
Generadores cin茅ticos : los dos tipos principales de generadores de electricidad cin茅ticos son las centrales hidroel茅ctricas y la energ铆a e贸lica (o aerogeneradores). Las plantas hidroel茅ctricas dependen del flujo de agua para hacer girar los ejes dentro de los generadores. debido a que pocos r铆os fluyen a lo largo del a帽o a un ritmo constante, la mayor铆a de estas instalaciones involucran lagos artificiales creados por presas (como el lago mead en el sur de Nevada y el norte de Arizona, formado por la presa Hoover) para que el flujo a trav茅s de las turbinas pueda ser Manipulado artificialmente de acuerdo a las necesidades del 谩rea. energ铆a e贸licatiene la ventaja de no alterar la tierra y la vida silvestre de la misma manera que lo hacen los lagos artificiales, pero el aire es mucho menos eficiente que el agua para generar energ铆a, y tambi茅n conlleva el problema de los diferentes niveles y velocidades del viento. Si bien los "parques e贸licos" pueden incluir una serie de turbinas conectadas entre s铆 para crear un cierto nivel de energ铆a, la energ铆a e贸lica suficiente para proporcionar electricidad a comunidades considerables a煤n no era factible a partir de 2018.