Veja como um gerador converte energia cinética em energia elétrica, dividida em etapas importantes:
1. O conceito central:indução eletromagnética *
Lei de Faraday: O princípio fundamental em ação é a lei de indução eletromagnética de Faraday. Esta lei afirma que um campo magnético em mudança induz uma força eletromotiva (EMF), que é essencialmente uma tensão, em um condutor.
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O papel do gerador: Um gerador foi projetado para criar esse campo magnético em mudança.
2. A mecânica de um gerador *
ímã giratório: Um gerador normalmente possui um ímã forte (ou eletromagnet) que gira dentro de um conjunto de bobinas de fio chamado armadura.
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energia cinética em: O ímã rotativo é acionado por alguma fonte externa de energia cinética, como:
* Turbinas
: Nas usinas de energia, as turbinas a vapor ou a gás giram o ímã.
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barragens hidrelétricas: A água que flui através das turbinas gira o ímã.
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Turbinas eólicas: O vento gira as lâminas, que giram o ímã.
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Alterando o campo magnético: À medida que o ímã gira, as linhas de campo magnéticas cortam as bobinas da armadura. Isso cria um campo magnético em mudança ao redor das bobinas.
3. Gerando energia elétrica *
EMF induzido: De acordo com a lei de Faraday, o campo magnético em mudança induz um EMF (tensão) nas bobinas.
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Corrente elétrica: A tensão induzida faz com que os elétrons nas bobinas fluam, criando uma corrente elétrica. Essa corrente é o que usamos como energia elétrica.
4. Tipos de geradores *
geradores AC (alternadores): O tipo mais comum, produz corrente alternada (AC), onde a direção da corrente muda periodicamente.
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geradores DC: Eles produzem corrente direta (DC), onde a corrente flui em uma direção.
5. Componentes -chave: *
Rotor: A parte rotativa do gerador, normalmente contendo o ímã.
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estator: A parte estacionária do gerador, que abriga as bobinas da armadura.
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anéis de escorregamento: Nos geradores CA, os anéis de deslizamento permitem que a corrente flua do rotor rotativo para o estator estacionário.
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pincéis: Nos geradores DC, os pincéis conduzem a corrente do rotor para o circuito externo.
em resumo: Um gerador usa energia mecânica (energia cinética) para criar um campo magnético em mudança. Esse campo em mudança induz um EMF nas bobinas, fazendo com que os elétrons fluam e gerando energia elétrica. Esse processo depende dos princípios fundamentais da indução eletromagnética.