Máquinas Eléctricas

Máquinas eléctricas rotativas: los generadores
Llamamos máquinas eléctricas a los dispositivos capaces de transformar energía eléctrica en cualquier otra forma de energía. Las máquinas eléctricas se pueden dividir en:
Máquinas eléctricas rotativas, que están compuestas de partes giratorias, como las dinamos, alternadores y motores.
Máquinas eléctricas estáticas, que no disponen de partesmóviles, como los transformadores.
Vamos a fijarnos en el grupo de las máquinas rotativas, que lo constituyen los motores y los generadores. Las máquinas eléctricas rotativas son reversibles, yq que pueden trabajar de dos maneras diferentes:
Como motor eléctrico: Convierte la energía eléctrica en mecánica.
Como generador eléctrico: Convierte la energía mecánica en eléctrica.
Detalle del rotor y delestátor de un generador
Las máquinas eléctricas se pueden dividir en rotativas y estáticas. En este caso vamos a fijarnos en el grupo de las máquinas rotativas que lo constituyen los motores y los generadores.
Todas las máquinas rotativas están formada por una parte fija llamada estátor, tiene forma cilíndrica, y otra móvil llamada rotor.   El rotor se monta en un eje que descansa en dos rodamientos ocojinetes. El espacio de aire que separa el estátor del rotor, necesario para que pueda girar la máquina se denomina entrehierro.
Normalmente tanto en el estátor como en el rotor existen devanados hechos con conductores de cobre por los que circulan corrientes suministradas o cedidas a un circuito exterior que constituye el sistema eléctrico. Uno de los devanados crea un flujo en el entrehierro y sedenomina inductor. El otro devanado recibe el flujo del primero y se denomina inducido. De igual manera, se podria situar el inductor en el estátor y el inducido en el rotor o viceversa.
Pérdidas y eficiencia de las máquinas eléctricas rotativas
Como cualquier máquina, la potencia de salida que ofrecen las máquinas eléctricas rotativas es menor que la potencia de alimentación que se lessuministra, potencia suministrada. La diferencia entre la potencia de salida y la suministrada son las pérdidas:

La potencia de salida de un generador eléctrico es la potencia eléctrica que entrega, la potencia útil. La potencia suministrada o  total es la potencia mecánica de entrada: la potencia mecánica que absorbe la máquina para poder generar electricidad.  
 Dentro de una máquina eléctrica rotativa,las pérdidas más significativas son:
Pérdidas mecánicas: Causadas por el rozamiento entre las piezas móviles y por la ventilación o refrigeración interior de los devanados.
Pérdidas eléctricas o pérdidas en el cobre: Se producen en el circuito eléctrico y en sus conexiones y son debidas al efecto Joule.
Pérdidas magnéticas o pérdidas en el hierro: Dependen de las variaciones que se producen enlos campos magnéticos y de la frecuencia.
Así mismo, el cociente entre la potencia de salida (también llamada potencia útil) y la potencia suministrada (también llamada potencia total o absorbida) es la eficiencia. Esta eficiencia se expresa en tanto por ciento(%):

Por lo tanto, la eficiencia de una máquina eléctrica determina la cantidad de trabajo útil que puede producir, a partir de la energiatotal que consume.
Principio de funcionamiento de un generador eléctrico: Ley de Faraday
Representación del experimento que realizó Faraday
El principio de funcionamiento de los generadores se basa en el fenómeno de inducción electromagnética.
 La Ley de Faraday. Esta ley nos dice que el voltaje inducido en un circuito es directamente proporcional al cambio del flujo magnético en un conductor oespira. Esto quiere decir que si tenemos un campo magnético generando un flujo magnético, necesitamos una espira por donde circule una corriente para conseguir que se genera la f.e.m. (fuerza electromotriz).
Este descubrimiento, realizado en el año 1830 por Michael Faraday, permitió un año después la creación del disco de Faraday. El disco de Faraday consiste en un imán en forma de U, con un...