Generatore elettrico

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In elettrotecnica un generatore elettrico è un dispositivo elettrico atto a produrre energia elettrica a partire da diverse forme energetiche quali energia meccanica, energia chimica, energia luminosa e energia termica.

Un negozio della Cina Orientale che vende piccoli generatori

Generatori a induzione[modifica | modifica wikitesto]

si basano sulla induzione elettromagnetica di corrente elettrica in un circuito per effetto della legge di Faraday e sono i più importanti in termini di produzione di energia elettrica, nella categoria si ha dinamo, per la produzione di corrente continua, e l'alternatore, in grado di generare corrente alternata.

Sono stati comunque provati eventi di generazione elettrica a partire dal moto di un conduttore elettrico in un campo magnetico in condizioni del tutto peculiari, tra questi si ricorda l'esperimento del "sistema di satelliti al guinzaglio", o Tethered Satellite System.

Generatori elettrochimici[modifica | modifica wikitesto]

Quando l'elettricità è prodotta da una reazione di ossidoriduzione si ha un generatore elettrochimico e I più comuni sono le pile e la Cella a combustibile. le prime funzionano con soluzioni saline mentre le seconde con idrogeno ed ossigeno

Altri tipi di generatori[modifica | modifica wikitesto]

Nelle altre tecnologie in genere la potenza prodotta è inferiore e il costo dell'energia prodotta da sistemi diversi è superiore a quello ottenibile da generatori elettrodinamici, per questo motivo le applicazioni di altri tipi di tecnologie sono limitate ad alcuni settori di nicchia.

Particolare del generatore termoelettrico a radioisotopi della Missione spaziale Cassini-Huygens

Generatori a radioisotopi[modifica | modifica wikitesto]

la generazione nel generatore termoelettrico a radioisotopi è basata su decadimenti di un Isotopo radioattivo questo produce emissione di particelle e calore. La produzione di elettricità può essere ottenuta direttamente dallo spostamento delle particelle elettricamente cariche, oppure indirettamente a partire dal calore prodotto dai decadimenti.

Generatori a differenza termica[modifica | modifica wikitesto]

La produzione di elettricità è ottenuta a partire da una differenza di temperatura tra due superfici per effetto Seebeck, il sistema può sfruttare, sia pure con rendimenti modesti, qualunque dislivello termico.

Generatori fotovoltaici[modifica | modifica wikitesto]

Il Pannello fotovoltaico è in grado di convertire direttamente la radiazione luminosa in energia elettrica ed è conveniente in zone con ottimo irraggiamento solare, sfruttando l'effetto fotoelettrico.

Generatori a piezoelettricità[modifica | modifica wikitesto]

I generatori a piezoelettricità sfruttano la proprietà di particolari cristalli (tormaline) di produrre una differenza di potenziale se sottoposti a compressione. Il fenomeno è sfruttato in alcuni tipi di accendigas da cucina da molti decenni, ma recentemente i primi pulsanti di pressione per lanciare un comando funzionanti senza bisogono di una pila all'interno, applicati in interruttori di casa.

Generatori a piroelettricità[modifica | modifica wikitesto]

I generatori a piroelettricità sfruttano la proprietà di taluni cristalli (tormaline) di generare una differenza di potenziale sulle due facce opposte, se sottoposti a un aumento di temperatura.

Generazione elettrica ideale[modifica | modifica wikitesto]

Rappresentazione di un generatore reale di tensione (il simbolo circolare rappresenta il generatore ideale)
Rappresentazione di un generatore reale di corrente (il simbolo circolare rappresenta il generatore ideale)

Nello studio teorico dei fenomeni elettrici si considerano i generatori come ideali. Un generatore ideale è in grado di produrre qualunque tensione e corrente senza alcun limite ed è privo di resistenza elettrica interna. Il valore di tensione elettrica generato è indipendente dal carico applicato. Nella realtà non esistono generatori ideali, poiché qualunque dispositivo ha una sua resistenza interna intrinseca, inoltre è in grado di generare tensione e corrente solo entro determinati limiti.

Un generatore reale di tensione elettrica può essere rappresentato come un generatore ideale di tensione con esplicitata in serie la resistenza elettrica interna, mentre il generatore reale di corrente può essere rappresentato come un generatore ideale di corrente con in parallelo la resistenza interna.

In teoria, qualora un circuito comprendente un generatore ideale di corrente venga aperto, la tensione in uscita dovrebbe salire all'infinito. Nei generatori reali esiste però un valore limite di tensione oltre il quale la corrente crolla a zero. Dal punto di vista teorico, nella rappresentazione teorica del generatore reale la corrente in uscita dal generatore ideale si chiude sulla resistenza interna.

Generazione in corrente o in tensione[modifica | modifica wikitesto]

La generazione elettrica può essere condotta in maniera da rendere stabili in uscita la tensione elettrica (differenza di potenziale ai capi dei conduttori), o la corrente elettrica (flusso di corrente nel conduttore). Quindi concettualmente esistono due tipi di generatori elettrici:

Il generatore di tensione produce una tensione elettrica definita e costante (o comunque con andamento prefissato in funzione del tempo). Il variare del carico applicato comporta una variazione della corrente uscente dal generatore secondo quanto previsto dalla legge di Ohm.

Il generatore di corrente produce una corrente elettrica definita, e al variare del carico varia la tensione in uscita dal generatore in modo che, per effetto della legge di Ohm la corrente si mantenga al valore corretto.

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