Generador homopolar
Un generador homopolar, generador unipolar, disc dinamo o disc de Faraday és un generador elèctric de corrent contínua que consta d'un disc conductor que gira en un pla perpendicular a un camp magnètic estàtic i uniforme. S'origina, entre el centre del disc i la vora, una diferència de potencial, depenent la polaridad del sentit de rotació i de l'orientació del camp magnètic.
El voltage és generalment baix, de l'orde d'uns pocs volts en el cas de menuts models per a demostracions, pero els grans generadors per a investigació poden produir centenars de volts, i alguns sistemes tenen múltiples generadors en série per a produir inclús més voltage.[1] Són poc freqüents els que poden generar un cabal elèctric trement, alguns d'ells de més d'un milló d'amperis, gràcies a que els generadors homopolars poden crear-se de forma tal que tinguen una resistència interna molt menuda.
El disc de Faraday
[editar | editar còdic]
El generador homopolar va ser desenrollat per primera volta per Michael Faraday durant els seus experiments en 1831. Se li coneix com a disc de Faraday en el seu honor. Va ser el començ de les modernes dinamos, és dir, generadors elèctrics que funcionen per mig d'un camp magnètic. Era molt poc eficient i no tenia cap us com a font d'energia pràctica, pero va demostrar la possibilitat de generar electricitat usant magnetisme i va obrir la porta als commutadors, dinamos de corrent contínua i finalment als alternadors de corrent.
El disc de Faraday va ser ineficiente en un principi pels contraflujos de corrent. Mentres que un fluix s'induïx directament baix de l'iman, la corrent circula en sentit contrari en regions fòra de l'influència del camp magnètic. Este contraflujo llimita la potència d'eixida als cables i provoca pèrdua per sobrecalentamiento del disc de coure. Els motors homopolars posteriors varen solucionar este problema utilisant una série d'imans disposts al voltant del perímetro del disc per a mantindre constant el camp de forma radial des del centre fins a la vora i eliminar d'esta manera les zones a on el contraflujo ocorria.
Desenroll del generador homopolar
[editar | editar còdic]
Molt temps en acabant de que el disc de Faraday original s'abandonara com a generador pràctic, es va desenrollar una versió modificada que combinava l'iman i el disc en una única peça rotatòria cridada rotor. En ocasions el terme generador homopolar s'utilisa per a referir-se a esta configuració. Una de les primeres palesos generals de generadors homopolars va ser de A.F. Delafield, Patent dels Estats Units 278516. Atres paleses primerenques de generadors homopolars varen ser otorgades a S. Z. De Ferranti i C. Batchelor per separat. Nikola Tesla estava interessat en el disc i va portar a terme diversos treballs en el disc de Faraday.[2] Inclús va aplegar a patentar una versió millorada del dispositiu i el seu Palés ("Màquina Elèctrica Dinamo") descriu una alliniació de dos discs en paralel en mànecs paralels units com una polea per una cinta mecànica. Cada disc té un camp que és opost a l'atre, per lo que el fluix de corrent va des d'una vara a la vora del disc, a través de la cinta fins a la vora de l'atre disc i al segon eix. Açò va reduir en gran medida les perdudes provocades per la fricció. Posteriorment varen ser otorgades palesos a C. P. Steinmetz i E. Thomson pel seu treball en generadors homopolars. La dinamo de Forbes, desenrollada per l'ingenier elèctric escocés George Forbes, va anar àmpliament utilisada al començament de el XX. Gran part del desenroll portat a terme pels generadors homopolars va ser patentat per Jakob E. Noeggerath i Rudolf Eickemeyer.
Un dels majors generadors homopolars va ser desenrollat per Parker Kinetic Designs en la colaboració de Richard Marshall, William Weldon i Herb Woodson. Parker Kinetic Designs ha produït dispositius que poden generar 5 mega amperis. Un atre gran generador monopolar va ser construït per sir Mark Oliphant en la Research School of Physical Sciences and Engineering, Australian National University. Va ser capaç d'almagasenar fins a 500 megajulios d'energia[3] i va ser utilisat com a font de corrent per a la realisació d'experiments des de 1962 fins que va ser desarmat en 1986. La construcció de Oliphant era capaç de suministrar corrents de fins a 2 megaamperios.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Losty, H.H.W & Lewis, D.L. (1973) Homopolar Machines. Philosophical Transactions for the Royal Society of London. Séries A, Mathematical and Physical Sciences. 275 (1248), 69-75
- ↑ Nikola Tesla, «Notes on a Unipolar Dynamo». The Electrical Engineer, N.Y., Sept. 2, 1891. (També disponible en tesla.hu, Article 18910902 [1] archivat en Wayback Machine.)
- ↑ J.W. Blamey, P.O. Carden, L.U. Hibbard, E.K. Inall, R.A. Marshall i Sir Mark Oliphant, «The large homopolar generator at Canberra: initial tests», Nature, 195 (1962), pp. 113-114.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Generador homopolar» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.