Significado | Concepto | Definición:

Un generador homopolar es un tipo de generador eléctrico que produce corriente continua (CC) mediante un disco conductor de electricidad que gira dentro de un campo magnético estático . El disco forma un ángulo recto con el campo magnético, por lo que su rotación crea una diferencia de potencial eléctrico entre el centro del disco y su borde. Los contactos del cepillo conectan el borde del disco al eje que hace girar el disco. La polaridad de la corriente eléctrica depende del sentido de rotación con respecto al campo magnético. Se denomina “homopolar” o “unipolar” porque solo se utiliza un polo del imán.

Hombre con un taladro

En realidad, hay dos modos de funcionamiento en los que un generador homopolar puede producir energía. El imán estacionario y el disco giratorio es el método más común, pero si tanto el imán como el disco están girando, aún se genera energía. Esto es posible debido a la fuerza de Lorentz, que es la fuerza que causan los electrones por el campo electromagnético .

Michael Faraday inventó el generador homopolar en 1831, dando lugar a uno de sus nombres alternativos, el disco de Faraday. Las primeras versiones de este dispositivo no eran fuentes de energía eléctrica particularmente eficientes, pero demostraron los principios que ahora usan las dínamos conmutadas para producir corriente continua. La ineficiencia de los primeros generadores homopolares se debió principalmente al contraflujo de corriente; el imán induce el flujo primario de corriente en la parte del disco que está directamente debajo del imán, pero esta corriente circula hacia áreas del disco que están alejadas del campo magnético. Este contraflujo calienta el disco en lugar de producir corriente eléctrica.

Los generadores homopolares modernos resuelven parcialmente este problema colocando una serie de imanes alrededor del perímetro del disco. Esto permite que el campo magnético permanezca estable desde el centro hasta el borde del disco. El grado de contraflujo se reduce considerablemente, lo que aumenta la eficiencia del generador.

Usado comúnmente con fines de demostración, un pequeño generador homopolar produce solo unos pocos voltios, mientras que los generadores más grandes, como los que se usan en la investigación científica, pueden producir algunos cientos de voltios. Algunos sistemas de generación eléctrica utilizan múltiples generadores homopolares para producir miles de voltios, pero en general no tienen muchos usos industriales prácticos. Se puede hacer que un generador homopolar tenga una resistencia muy baja, por lo que puede producir grandes cantidades de corriente, en ocasiones superiores a 1 millón de amperios.