Generador y Motor

Se pueden usar dos generadores idénticos de manivelas para demostrar que un generador puede funcionar como un motor y viceversa. Si se aplica energía mecánica al dispositivo mediante el giro de la manivela, se puede obtener energía eléctrica. Si se aplica esa energía eléctrica en forma de voltaje, se puede producir energía mecánica (acción motor).

En el vídeo de abajo, se hace girar la manivela de uno de los dispositivos para producir energía mecánica, con lo que se obtiene a la salida energía eléctrica. La manivela del otro dispositivo gira porque la corriente eléctrica lo hace trabajar como un motor. En la parte final de la película, se alinean las manivelas de los dos dispositivos y a continuación la del alternador se gira 1 vuelta completa. Se puede observar que la manivela del "motor", gira solo el 60% de una vuelta, indicando con ello una eficiencia de aproximadamente el 60% en el intercambio generador/motor. Pero eso supone casi el doble de la eficiencia del sistema eléctrico en los EE.UU., que rinde con una eficiencia de ¡alrededor del 33%!. La razón para ello, es que este par de generador/motor de la demo, no tiene que pasar por el "cuello de botella térmico", impuesto por la segunda ley de la termodinámica, en las plantas de generación eléctrica que operan como motores de calor.

La alta eficiencia de la transferencia de energía de un generador a un motor, encuentra una amplia aplicación en la operación de las locomotoras diesel-eléctricas. Es difícil transferir energía mecanicamente desde los potentes motores diesel a las ruedas de una locomotora que presentan una baja fricción en el contacto metal-metal con los railes de acero. De manera que la energía de los motores diesel se emplean para mover un generador y la potencia eléctrica generada, se usan para accionar los motores de tracción eléctrico que mueven las ruedas. La potencia eléctrica generada se puede transferir muy lenta y suavemente a las ruedas por motores eléctricos que accionan los ejes. ¡No intentes "soltar el embrague" de una gran locomotora con ruedas de acero-sobre-acero!. Podrías quedarte sentado y hacer girar las ruedas hasta que se derritan los railes.