Con mucho, la forma más común de generar ‘electricidad’ (una diferencia de potencial o ‘voltaje’) es con un generador eléctrico. Así es como los generadores de gasolina, las turbinas eólicas, las centrales eléctricas, los automóviles y muchas otras fuentes generan energía.
Los generadores eléctricos funcionan a través de un proceso llamado inducción electromagnética. Esto es cuando se genera una diferencia de potencial (voltaje) en un material conductor a través del efecto de un campo magnético cambiante o moviendo el conductor a través de un campo magnético. Aquí hay un diagrama de un generador eléctrico:
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Al girar la manija, el circuito gira entre los dos polos magnéticos. Esto es equivalente a un campo magnético cambiante, por lo que se crea un voltaje (pd). A medida que la rotación hace que cambie la dirección, la salida es CA (corriente alterna) ya que la dirección de la corriente cambia cada vez que el circuito gira 180 grados a través del campo. Una forma de determinar la dirección de la dirección de la corriente, el movimiento y el campo es mediante la regla de la mano izquierda de Fleming:
Donde ‘F’ significa ‘Fuerza’ y es la dirección del movimiento, ‘B’ representa la dirección del campo magnético (Norte a Sur) e ‘I’ representa la dirección de la corriente convencional.
En términos de ‘forma más básica’, una diferencia de potencial generada sigue siendo un pd sin importar cómo se crea, por lo que responderé ‘más básica’ en términos de la menor cantidad de materiales necesarios para crear. Un ejemplo de un imán permanente natural (que siempre tiene un campo magnético, a diferencia de un imán temporal) es una piedra imán, que es un mineral magnetizado natural. Ahora tome cualquier conductor de carga, como hierro o cobre, y mueva el imán a través del conductor (o el conductor a través del imán, de cualquier manera que se muevan uno con respecto al otro). Dentro del conductor, las cargas se moverán (como los electrones) creando pequeños bucles conocidos como corrientes de Eddy, que son pequeños bucles completos de corrientes dentro de un conductor:
Los pequeños bucles rojos son corrientes de Eddy, y ‘D’ representa la dirección del conductor a medida que gira entre el campo magnético fijo. Otro momento en que esto ocurre es si se deja caer un imán a través de un tubo de cobre y las corrientes de Eddy crean sus propios campos magnéticos, lo que ralentiza la caída del imán:
[Crédito: Veritasium]
Felicitaciones, ha generado electricidad con dos materiales que se pueden encontrar de forma natural. Si utiliza un bucle de cable en lugar de un bloque o una hoja de conductor, puede crear un circuito y, con suficiente pd generado, podría alimentar un LED o una bombilla pequeña.
