Historia y evolución del generador eléctrico

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Consuelo Celis Marzo 10, 2023
Introducción

Un generador eléctrico tiene la capacidad de convertir distintas formas de energía en energía eléctrica. Se pueden encontrar diversos tipos de generadores que se distinguen por características específicas, entre las cuales destaca la fuente de energía que utilizan. Por ejemplo, algunos generadores transforman la energía mecánica en energía eléctrica, como los molinos eléctricos o las turbinas hidráulicas, mientras que otros convierten la energía térmica en energía eléctrica, como los generadores de combustión o las plantas geotérmicas.

Desde los primeros generadores de vapor y las turbinas hidráulicas, hasta los modernos generadores eólicos y solares, los avances en la tecnología de los generadores eléctricos han cambiado para siempre la forma en que vivimos.

 Orígenes

Desde la antigüedad, la humanidad ha estado buscando formas de generar energía eléctrica para iluminar nuestras vidas y alimentar nuestras máquinas. Pero fue en el siglo XIX cuando se produjo el gran avance gracias a inventores como Michael Faraday y Nikola Tesla.

Los primeros generadores que se registran son los de carga electrostática, es un dispositivo que se utiliza para generar una carga eléctrica en un objeto. Estos generadores funcionan mediante la transferencia de electrones entre dos objetos que están en contacto, separados por una distancia o por fricción.

Uno de los tipos más comunes de generador de carga electrostática es el generador de Van de Graaff. Este generador consta de una esfera metálica aislada en el centro de una correa móvil, que se mueve sobre dos poleas. La correa se carga con electricidad estática a medida que se frota contra las poleas. La esfera en el centro se carga positivamente debido a la transferencia de electrones de la correa a la esfera, creando así una carga electrostática.

Otro tipo de generador de carga electrostática es el generador triboeléctrico, que funciona mediante la fricción de dos materiales diferentes. Cuando dos materiales diferentes se frotan entre sí, se produce una transferencia de electrones de un material al otro. Esto crea una carga eléctrica en los objetos, que pueden ser utilizados para fines prácticos, como la generación de electricidad estática para aplicaciones industriales o experimentales.

En general, los generadores de carga electrostática son dispositivos útiles para la generación y el almacenamiento de cargas eléctricas estáticas que pueden ser utilizadas para una variedad de propósitos, como la investigación científica, la demostración de principios físicos y la generación de electricidad.

Se estima que los primeros generadores de esta clase surgieron a finales del siglo XVII, aunque no existieron dispositivos ni máquinas que emplearan esta energía sino hasta mediados del siglo XVIII.

El origen del generador eléctrico como tal se remonta al siglo XIX, específicamente al  descubrimiento que hizo Michael Faraday acerca de la generación de electricidad a partir de un imán en movimiento dentro de una bobina de alambre. Lo que hizo Faraday específicamente fue usar un sencillo tubo de cartón con alambre aislado, el cual enrolló a su alrededor para formar la bobina. Luego conectó este dispositivo a un voltímetro a través de la bobina y registró la FEM (fuerza electromotriz) inducida en la medida que pasaba un imán a través de esta. 

 

Avances

Faraday inventó lo que hoy conocemos como dínamo, un generador que usa campos magnéticos para hacer girar un disco, el cual crea energía mecánica que luego se convierte en energía eléctrica a través del fenómeno de corrientes inducidas.

Este hallazgo fue el fundamento para el desarrollo y progreso del generador eléctrico a través del tiempo.

Después, con el progreso de la teoría eléctrica y del magnetismo, se consiguió producir generadores más eficaces. Los primeros dispositivos rotatorios se atribuyen a Anyos Jedlik, quien los desarrolló empleando dispositivos electromagnéticos. Estos dispositivos, hoy en día conocidos como los dínamos de Jedliks, no fueron patentados por él, sino que posteriormente Charles Wheatstone y Ersnt von Siemens los patentaron.

Se presume que, a partir de la bobina de Faraday, Werner von Siemens inventó el primer generador eléctrico práctico en 1866. Este generador consistía en un imán rotativo dentro de una bobina de alambre, que generaba corriente eléctrica a medida que giraba. Sin embargo, este generador no alcanzaba la eficiencia necesaria y no producía suficiente energía para que se pudiera utilizar en aplicaciones prácticas.

En la década de 1870, entra al juego Charles F. Brush, que fue un inventor y empresario estadounidense conocido por sus contribuciones en el campo de la electricidad y la iluminación. 

Es especialmente famoso por haber desarrollado el primer molino de viento eléctrico práctico y eficiente, que se construyó en 1887 en su propiedad en Cleveland, Ohio. Este molino de viento fue capaz de producir energía eléctrica suficiente para iluminar 350 lámparas de arco, lo que lo convirtió en el primer sistema de iluminación eléctrica de una ciudad de Estados Unidos. Además, Brush también diseñó y construyó un sistema de iluminación eléctrica para la ciudad de Cleveland en 1879, que utilizaba lámparas de arco y generadores de corriente continua. Gracias a sus innovaciones, Brush se convirtió en uno de los pioneros de la electricidad en Estados Unidos y es considerado un precursor de la energía eólica.

En la década de 1880, los destacados científicos Nikola Tesla y George Westinghouse diseñaron un generador de corriente alterna de alta eficiencia que permitió que la energía eléctrica pudiera recorrer grandes distancias. Este notable invento fue utilizado en la construcción de la primera planta hidroeléctrica del mundo, que se construyó en 1895 en las Cataratas del Niágara.

Durante el transcurso del siglo XX, ha habido un continuo progreso y desarrollo en la tecnología de generadores eléctricos. Se han creado generadores más compactos y con una mayor eficiencia energética, los cuales tienen aplicaciones muy diversas, como la producción de electricidad en grandes plantas de energía, hasta la alimentación de pequeños aparatos electrónicos.

Siglo XXI

En la actualidad, gozamos de los descubrimientos de estos grandes científicos y de las mejoras contínuas que nos brinda la era tecnológica que estamos viviendo.

Los generadores eléctricos son un componente esencial de la infraestructura eléctrica mundial. Se utilizan en un sinfín de aplicaciones, desde la generación de energía renovable en parques eólicos y solares hasta la alimentación de hogares y empresas en todo el mundo.

No nos cabe duda que, con el tiempo, los generadores eléctricos seguirán evolucionando y mejorando a medida que se buscan formas más eficientes y sostenibles de generar energía eléctrica.

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