A conversão de torque mecânico em energia elétrica é um princípio fundamental subjacente ao funcionamento de geradores elétricos. Aqui está uma explicação passo a passo deste processo de conversão:

1. Entrada de Energia Mecânica:
Uma força externa, como um motor principal (por exemplo, uma turbina a vapor, um motor de combustão interna ou uma turbina eólica), aplica um torque mecânico ao eixo do gerador. Essa energia mecânica é a entrada para o processo de conversão.

2. Rotação do Rotor:
O torque mecânico faz com que o rotor do gerador gire. O rotor é um componente cilíndrico dentro do gerador que consiste em um material condutor, geralmente fio de cobre, enrolado em bobinas ao redor de um núcleo ferromagnético.

3. Interação do Campo Magnético:
Dentro do gerador há uma parte estacionária chamada estator. O estator consiste em bobinas condutoras adicionais dispostas em um padrão específico. Quando o rotor gira, ele cria um campo magnético variável devido ao movimento dos condutores que transportam corrente nas bobinas do rotor.

4. Indução Eletromagnética:
A mudança do campo magnético produzido pelo rotor giratório induz uma força eletromotriz (EMF) nas bobinas do estator de acordo com a lei de indução eletromagnética de Faraday. Este EMF também é conhecido como tensão induzida.

5. Geração de Corrente Elétrica:
À medida que o rotor continua a girar, o EMF faz com que os elétrons fluam nas bobinas do estator, criando uma corrente elétrica. O fluxo de elétrons é facilitado pelo circuito fechado formado pelas bobinas do estator.

6. Saída de potência:
A corrente elétrica gerada nas bobinas do estator flui através de um circuito externo conectado aos terminais do gerador. A potência de saída do gerador é determinada pelo produto da tensão induzida (EMF) e da corrente que flui no circuito.

Em resumo, a conversão de torque mecânico em energia elétrica em um gerador envolve a rotação de um rotor dentro de um campo magnético, que induz um EMF nas bobinas do estator. Este EMF aciona uma corrente elétrica quando um circuito fechado é fornecido, resultando na geração de energia elétrica.