Un generador funciona por el principio de inducción magnética.
Definición de Inducción magnética: es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable o bien un medio móvil respecto a un campo magnético estático.
Un generador eléctrico cumple con el principio de inducción magnética y para esto se toma como referencia la Figura 1.
Figura 1. Principio de funcionamiento de un generador electric.
Como puede observarse en la Figura 1, se cuenta con dos imanes uno con polo norte y otro con polo sur, entre ellos se genera un campo magnético constante de acuerdo al principio de inducción magnética, entre los dos imanes permanentes se coloca un conductor enrollado o con una vuelta, que es realmente una bobina, y esta tiene dos puntas conectadas a un equipo de medición (Voltmetro), en estas dos puntas es en donde se obtiene la energía eléctrica. Si esta bobina se hace girar (por medio de motor diesel o turbinas) dentro del campo magnético de los imanes, el conductor enrollado o bobina estará rompiendo líneas de campo magnético es decir estará en un campo magnético variable y se inducirá un voltaje en la bobina, generando de esta manera energía eléctrica. Es importante mencionar que la energía eléctrica obtenida es alterna y generara una señal o forma de onda como la que genera una función seno, esto es debido a que un conductor se encuentra en un instante en el polo norte del imán y posteriormente este mismo conductor se encuentra en el polo sur del imán. El voltaje generado depende del número de espiras que tenga la bobina y de la velocidad con la que se hace girar a la bobina, esto da origen a la frecuencia y en la práctica esta velocidad debe ser un múltiplo de 60 Hz ya que es la frecuencia utilizada en México.
El voltaje generado esta dado por la siguiente expresión:
V=−N•∆Φ/Δt
Donde:
V= Voltaje Generado.
∆Φ/Δt= Cambio de flujo magnético con respecto al tiempo.
Como se observa, el voltaje generado depende de la velocidad con la que gira la bobina y el número de espiras de la bobina, en la práctica se utilizan generadores de tres fases, es decir tres bobinas desfasadas.