Geradores são máquinas que convertem energia mecânica em energia elétrica. A energia mecânica pode ser queda de água, pressão de vapor ou energia eólica. A eletricidade pode ser Corrente Alternada (CA) ou Corrente Direta (CC). O princípio básico do gerador foi descoberto em 1820. As partes básicas de um gerador são fio, ímãs e um eixo rotativo. Quando um fio é movido através de um campo magnético, ele faz com que os elétrons do fio fluam.

O rotor

O rotor é o eixo central do gerador - é a parte que voltas. Alguma forma de energia mecânica gira o rotor para gerar a eletricidade. O rotor é suportado em ambas as extremidades e é envolvido com laços contínuos de um único fio. O fio é normalmente fio de cobre esmaltado - o fio deve ser isolado de modo que, quando os laços do fio enrolado se tocam, não haja curto-circuito. O esmaltamento é a maneira mais barata de isolar o fio e também fornece um isolamento fino para que o rotor possa ter o número máximo de enrolamentos. Quanto mais enrolamentos houver, mais eletricidade será gerada.

O Estator

O estator é a parte fixa do gerador que circunda o rotor. O estator fornece o campo magnético que causará o fluxo de elétrons no fio do rotor giratório. Em geradores maiores, os ímãs no estator são na verdade eletromagnetos - voltas de arame ao redor de um núcleo de ferro. A eletricidade para alimentar os eletroímãs vem diretamente do rotor. Isso significa que há um método axilar para alimentar os eletroímãs até que o rotor comece a produzir eletricidade, mas isso é muito melhor do que ter os enormes ímãs que seriam necessários para operar um grande gerador. Em pequenos geradores - como os geradores movidos por rodas de bicicleta para fornecer eletricidade para faróis de bicicleta - há ímãs permanentes nos estatores.

Os Anéis e Pincéis

Algum método deve ser usado para capturar a eletricidade gerada no único fio do rotor e enviar para baixo um par de fios. A maneira padrão de fazer isso é conectar as extremidades do fio do rotor a dois anéis em uma extremidade ou no rotor. Escovas de metal circulam nesses anéis de metal e os fios de saída do gerador são presos às duas escovas de metal. O campo magnético do estator causa um fluxo elétrico no enrolamento do fio do rotor, que faz com que cada anel se torne negativo e positivo em um ciclo regular, enquanto o rotor passa pelos pólos norte e sul do campo magnético. Os potenciais positivos e negativos oscilantes nos anéis são transferidos para as escovas e depois para os fios. Dividindo cada anel em duas partes e usando dois fios no enrolamento, você pode garantir que o potencial positivo sempre vá para o mesmo fio e que o potencial negativo sempre vá para o outro fio. Geradores de anel sólido produzem corrente alternada, e geradores de anel bipartido geram corrente contínua.