Motores e geradores são dispositivos eletromagnéticos. Eles têm loops de transporte de corrente que giram em campos magnéticos. Este campo magnético em rápida mudança produz forças eletromotrizes, chamadas de emfs ou voltagens. Motores elétricos e geradores são o oposto um do outro. Os motores elétricos convertem a energia elétrica em energia mecânica, enquanto os geradores elétricos convertem a energia mecânica em energia elétrica.

Construção

Os motores e geradores elétricos têm circuitos de corrente que giram continuamente em um campo magnético. Os laços são envolvidos em torno de um núcleo de ferro chamado de armadura que torna o campo magnético dentro deles mais forte. A corrente nos loops inverte a direção, fazendo com que a armadura e, portanto, os loops girem constantemente. A mudança de direção das alças faz com que uma fem induzida seja gerada.

Emf é a abreviação de força eletromotriz. Não é uma força, mas é a diferença de potencial entre os terminais de um dispositivo que transforma uma forma de energia em energia elétrica. Uma bateria, por exemplo, converte energia química em energia elétrica e, portanto, é uma fonte de fem. Uma diferença de potencial é uma voltagem.

A fem induzida criada pelo movimento das voltas torna-se maior quanto mais rapidamente o campo magnético muda. Esta é a Lei da Indução de Faraday, em homenagem a seu descobridor, o renomado físico Michael Faraday.

Geradores AC

Os geradores CA são opostos aos motores, porque convertem a energia mecânica em elétrica. A energia mecânica é usada para girar os laços no campo magnético, e a fem gerada é uma onda senoidal que varia no tempo. Vapor feito da queima de combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás natural é uma fonte comum em países como os Estados Unidos. Na Europa, a fissão nuclear é usada para criar vapor. Em algumas usinas hidrelétricas, como as encontradas nas Cataratas do Niágara, a pressão da água é usada para girar as turbinas. Turbinas são rotores com palhetas ou lâminas. O vento e a água não são comumente usados ​​como combustíveis fósseis para fontes de energia mecânicas porque não são tão eficientes e são mais caros.

Motores CA

Os motores CA convertem energia elétrica em energia mecânica. Uma corrente alternada é usada para girar os loops no campo magnético. A maioria dos motores CA produz a corrente usando indução. Um eletroímã causa o campo magnético e usa a mesma voltagem que as bobinas.

Motores e geradores de corrente contínua

Motores comparados aos geradores

Todos os motores são geradores. A fem em um gerador aumenta sua eficiência, mas uma fem em um motor contribui para o desperdício de energia e ineficiência em seu desempenho. A fem posterior é uma resistência à mudança num campo magnético. Um fem posterior aparece em um motor depois de ter sido ligado, embora não imediatamente. Reduz a corrente no circuito e aumenta à medida que a velocidade do motor aumenta. Isso faz com que os requisitos de energia do motor também aumentem, especialmente em cargas muito grandes.