Legge di Faraday
Generatori elettrici funzionano a causa degli effetti descritti dalla legge di Faraday. Questa legge viene utilizzata nella progettazione di numerosi dispositivi elettrici, ma per i generatori è importante perché descrive gli effetti dello spostamento di un magnete all'interno di una bobina di filo conduttore.
Generazione di energia elettrica
Il design tipico generatore utilizza uno o una serie di elettromagneti su un albero. Pertanto si richiede una sorgente esterna di energia elettrica per iniziare. Questi sono collocati all'interno di una bobina di fili conduttivi che sono disposti a formare un cilindro. L'albero della ruota, girando i magneti ed i loro campi elettromagnetici. In conformità con la legge di Faraday, il movimento di cambiamento del campo elettromagnetico attraverso i materiali conduttivi fa sì che ogni parte del filo per costruire una carica. Combinati, questi possono diventare piuttosto una carica notevole. Questa carica elettrica viene poi trasmessa dal generatore.
Conversione di energia meccanica in elettricità
Generatori di utilizzano il processo descritto sopra per convertire l'energia meccanica in energia elettrica. L'energia meccanica è ciò che trasforma l'albero su cui sono montati gli elettromagneti, e ci sono una varietà di fonti utilizzate per fornire questo movimento meccanico, tornitura. La maggior parte delle centrali sono centrali termoelettriche. Questi utilizzano una fonte di calore, come la combustione di combustibili fossili o una reazione nucleare, per far bollire l'acqua in vapore. Il getto caldo di vapore passa attraverso una turbina, trasformando le sue lame e fornendo una fonte di energia meccanica, che viene poi trasferito al generatore per ruotare l'albero. Turbine eoliche catturano l'energia cinetica del vento per girare l'albero, mentre impianti idroelettrici non è la stessa cosa con l'energia dell'acqua in movimento. Un generatore portatile non brucia benzina per far bollire l'acqua nello stesso modo che una centrale termoelettrica, ma utilizza invece la potenza meccanica di un motore a combustione interna per ruotare l'albero.
Efficienza
Il tipico impianto di potenza ha un rendimento del 35 per cento. Ciò significa che la conversione di calore o energia cinetica in energia meccanica e quindi elettrica prima produce 35 unità di potenza utilizzabile per ogni 100 unità mettere nel processo. Che potrebbe non sembrare molto, ma è davvero molto buona rispetto ad una varietà di altre macchine. Un motore di automobile, ad esempio, ha solo una valutazione di efficienza di circa il 20 per cento.