Generacion de voltaje

GENERACIÓN DE VOLTAJE O FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM)

Se denomina voltaje o fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargaseléctricas a través de un circuito cerrado.

Ecuación de generador de Voltaje ideal

Generador de voltaje o tensión: un generador de voltaje ideal mantiene un voltaje fijo entre sus terminales con independencia de la resistencia de la carga, Rc, que pueda estar conectada entre ellos.

Generador de tensión ideal; E = I×Rc
En la Figura se ve el circuito más simple posible, constituido por ungenerador de tensión constante E conectado a una carga Rc y en donde se cumpliría la ecuación:

Métodos de generación de voltaje
Se pueden mencionar básicamente seis métodos comúnmente usados para la producción de la fuerza electromotriz. Algunos de estos métodos son mucho más usados que otros.

Voltaje producido por fricción.
En este método se produce voltaje friccionando dos cuerpos, esprobablemente el menos usado de los seis métodos, su aplicación principal se encuentra en los llamados GENERADORES DE VAN DE GRAFF, usados en algunos laboratorios para producir voltajes.

Voltaje producido por presión.
Existe una propiedad interesante llamada PIEZOELECTRICIDAD que se encuentra en ciertas cerámicas y minerales, ya sea en forma natural o trabajadas por el hombre. Estos cristalesproducen voltaje cuando se presiona mecánicamente y vibra cuando se aplica una señal eléctrica a un eje del cristal.
Esta es una propiedad útil para micrófonos, circuitos de control, de radio frecuencia e inclusive en relojes eléctricos de cuarzo, donde han encontrado una aplicación comercial amplia.

Energía de la luz
La energía de la luz se usa con FOTOCELDAS y ciertos semiconductores paragenerar voltajes. La luz es la fuente de energía necesitada por algunos de los electrones de la banda de valencia para pasar de la banda de no conducción a la de conducción, como resultado de esto, se desarrolla un voltaje en las terminales del dispositivo. La corriente y voltaje de los dispositivos fotoeléctricos, son pequeñas, lo cual restringe su aplicación.
Estos dispositivos son útiles encircuitos electrónicos que son diseñados para hacer uso efectivo de sus propiedades. Parte de este proceso es el usado en las llamadas CELDAS SOLARES.
 
Voltaje producido por el calor
La energía calorífica se puede usar en forma directa para producir electricidad como en un TERMOPAR. Dos metales distintos conectados en un extremo únicamente, producen una diferencia de potencial en los extremos de losmetales cuando la unión de los mismos se calienta. Esta potencial es el resultado de la capacidad de producción de electrones libres en cada uno de los metales. Los electrones libres viajan de un metal a otro y tienden a concentrarse en uno de ellos más que en el otro.
Esta diferencia en la concentración de cargas es el voltaje que se desarrolla en las terminales del TERMOPAR. El voltajeobtenido de esta forma, es pequeño y se usa con circuitos electrónicos en aplicaciones de control de procesos.

Voltaje producido por la energía química
Las baterías y celdas combustibles son un ejemplo de uso de la energía química para producir voltaje en corriente continua. Hay dos categorías generales de baterías: Primarias y Secundarias. Las celdas primarias no se pueden recargar en tanto que lassecundarias si son recargables. La unidad básica de una batería es una celda. Las baterías comerciales pueden ser de celdas sencillas o de una combinación de celdas. El voltaje de la celda cuando no se demanda corriente está determinado por los elementos químicos y los metales usados para construirla. Por lo tanto, las celdas de mercurio difieren de las de carbón - zinc. Así como las de oxido...