Mayor intensidad en las bobinas del estator = mas potencia ?

[H2O]

Entonces, la corriente que se induzca en un bobinado dependera de la intensidad del campo magnetico, de su area y de la velocidad que cambie ,tenga la resistividad que tenga el material ya sea cobre, grafeno,o cobre a 260 bajo cero. ¿No?

No exactamente, lo que depende de esas variables es la tensión "E" que se genera en la bobina correspondiente.
La corriente se calcula con la ley de Ohm en corriente alterna: I= E/Z, donde Z es la impedancia total en el circuito, que incluye la resistencia externa y la propia del bobinado. Como te han explicado, puedes mejorar la eficiencia del generador reduciendo la resistencia interna del mismo.

Pero debes tener en cuenta que refrigerar activamente los bobinados para reducir la resistencia del alambre consume energía y mucha, con lo cual el balance de enargía total muy posiblemente se empeore.

Ya, lo único que preguntaba era si la resistividad de un material por muy alta o baja que fuera en un bobinado iba a afectar en la cantidad de corriente que se induciera al hacerla girar en un campo magnético, obviamente en materiales con menos resistividad se calentaría mas y las perdidas serian mayores, pero preguntaba si era un factor determinante para conseguir mas potencia, por eso me confundía.

[heli]

En un alternador, para determinar el voltaje, lo que rige es la ley de faraday: https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday. Relaciona la tensión con el número de espiras, la variación de flujo magnético y la variación de tiempo. La ley de Ampere que cité solo se usa para campos magnéticos estáticos.
Por lo tanto la resistencia del bobinado no tiene efecto sobre la tensión.

Ahora viene la corriente que puede entregar: si consideramos que un alternador es un generador de tensión ideal la corriente depende solo de la carga.
Pero un generador ideal tiene bobinados de resistencia cero. Como en la prácica eso no es cierto hay que añadir la resistencia interna del bobinado y aplicar la ley de ohm para ver las tensiones y corrientes en el circuito. Los generadores reales no son ideales: https://en.wikipedia.org/wiki/Generator ... it_theory)

La potencia que pede entregar la determinan los parámetros mecánicos, pero suele estar limitada por la disipación de potencia por pérdidas que esta determinada por los parámetros eléctricos (resistencia interna, tensión y corriente).

Y si tiene resistencia cero? Entonces es un generador ideal y puede entregar la máxima corriente que le demande la carga siempre, por lo que podría entregar potencia infinita. Pero eso solo atendiendo a los parámetros eléctricos. Para entregar potencia infinita habría que moverlo con fuerza infinita... todavía tenemos la limitación que nos imponen los parámetros mecánicos del generador.

[mmcompu]

Este tema genera mucho más dudas y confusiones de lo que se cree y yo pienso que es debido a una falla del sistema educativo, porque tanto a electricistas como a electrónicos, les enseñan las leyes y las técnicas, pero hacen falta ejemplos de sentido común.

Conozco mucha gente, entre ellos un ingeniero electricista, maestro embobinador de motores, que creen a pie juntillas que si conectas un motor eléctrico a un generador y lo realimentas, habrá ciertas configuraciones en las que obtendrás energía libre gratuita, también conozco gente que se burla, asegurando que son fraudes, pero sin entender porqué lo son.

Alguien preguntó hace poco en un grupo de face, más o menos especializado, que si podía reemplazar su eliminador de 12 V 1 A quemado, por otro que tenía de 12 V 10 A, mucha gente le respondió que no, que se iba a quemar, la mayoría trabajan construyendo amplificadores de audio.

Imagina que tienes una batería de 12 V, la conectas a una resistencia de 12 Ohms, según la ley, por el circuito va a circular 1 A, luego reemplazas la resistencia por una de 0.12 ohms, la ley dice que ahora van a circular 100 A, ¿cierto? depende, porque probablemente la batería no tenga la capacidad para liberar 100 A puntualmente, con lo que la ley es solo una simplificación de casos ideales, en la práctica hay que considerar otras variables.

Con el generador pasa lo mismo, supongamos que tienes un motor, no importa su consumo, pero sabes que es capaz de liberar 1000 Watts sobre una carga, si lo conectas al rotor de un generador, 1000 watts sería todo lo que podrías obtener, en un caso ideal, que sabemos imposible, entonces, las variables de tu generador y las leyes que uses para analizarlo, no te pueden dar nunca un valor de salida, sino un porcentaje de eficiencia, que vas a multiplicar por la cantidad de energía neta que le inyectas, es decir, todas las mejoras que le hagas al generador, solo van a acercar su eficiencia a 1, sin alcanzarlo nunca, pero lo que obtengas en watts del generador, no depende tanto de la eficiencia del mismo, como del motor que lo está moviendo.

[H2O]

Lo del generador ideal y el real ciertamente es algo que pase por alto, y si en pocas escuelas lo enseñan sin poner apenas ejemplos con lo cual al llegar a la practica uno no se entera de nada.

Pero al fin y al cabo hay otros elementos que no me cuadran: por ejemplo la ley de lorentz, si conecto este generador a un motor tambien refrigerado la potencia mecanica producida tendria que ser superior por que la corriente producida que ingresa desde el generador al motor es superior al que no estuviera refrigerado dando mucha mas fuerza mecanica, se me complican muchos las cosas ya, mejor dejo el tema, cuesta bastante explicar lo que quiero dar a entender.

[joseluis7696]

Para simplificar ideas, recordar que la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura es real, pero muy pequeña en el caso del cobre y del aluminio, materiales usados comúnmente en los generadores convencionales.
En estos materiales el coeficiente de variación (Alfa) vale 0,004 Ohmios/ºC

Así, si Ro es el valor de la resistencia de un conductor a 20ºC, el valor de su resistencia Rt a una temperatura "t" será:

Rt= Ro x (1+ Alfa x t).
Aunque es un poco más complicado que eso, ya que "Alfa" también depende de la temperatura y el valor que dan las tablas corresponde a una temperatura de 20ºC.

Pero eso es hilar muy fino, a efectos de esta discusión. Para más información sugiero esta página, por ejemplo: http://www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas3.htm

El caso de los sistemas criogénicos superconductores el problema es bastante diferente y complejo y en general ya no se usa cobre o aluminio, se usan materiales compuestos que tienen una temperatura de superconducción mucho más alta y su utilización en sistemas concretos es más sencilla (siempre hablando relativamente).

Un ejemplo de interés de sistemas superconductores muy grandes en uso es en el colisionador de hadrones (LHC) del CERN en Suiza.

Pero en muchos hospitales también hay en uso electroimanes superconductores prácticos en algunas máquinas de Imagen por Resonancia magnética (MRI)

la potencia mecanica producida tendría que ser superior por que la corriente producida que ingresa desde el generador al motor es superior al que no estuviera refrigerado

En todos los sistemas electromecánicos hay pérdidas, que terminan siendo calor que se disipa en el aire o en el sistema de enfriamiento, si lo hay.

Al enfriar los conductores bajan un poquito esas pérdidas y la potencia útil o extraíble sube, no hay ninguna contradicción ni rareza en ello.

[H2O]

Lamentablemente llevo poco tiempo estudiando la electricidad y no le veo raro que cuando lea ciertas cosas pues me surgan preguntas extrañas digo yo.

Pongo dos ejemplos:

Ejemplo N1: Un generador dandole vueltas con un area determinada, con sus imanes permanentes y esta a temperatura ambiente, generara una tension dependiendo de varios factores anteriormente citados, y la intensidad que caera ,dependera de la resistencia a temperatura ambiente.

Ejemplo N2: El mismo generador que el de arriba dandole las mismas vueltas con todo igual, generara una tension, y circulara una intensidad que dependera de su resistencia que sera muy baja debido al frio aplicado, pero sera mayor la I debido a la baja resistencia por la ley de ohm.

En el ejemplo N2 estamos aplicando la MISMA fuerza mecanica que en el N1, sin embargo en el N2 conseguimos la misma tension , PERO mas intensidad.
Con lo cual me llegue a preguntar, jope entonces la ley de lorentz me dice que F= Q x B
Por esta logica me parece que la ley de lorentz no se cumple..... O no se...

Es aqui justo donde quiero hacerme entender.

[joseluis7696]

sin embargo en el N2 conseguimos la misma tension , PERO mas intensidad.

Veo que no comprendes bien el problema de la eficiencia y las pérdidas calóricas. Si reduces las pérdidas (reduciendo la resistencia eléctrica del bobinado), tendrás mas energía de salida disponible (más intensidad, como escribes) con la misma energía de entrada al sistema.
Y no olvides que estamos hablando de partes por 1/1000...

[mmcompu]

Lo que ocurre en el universo es la realidad y depende de innumerables factores, lo que describen las leyes son casos puntuales, con las variables más importantes, sería muy complejo hacer una ley que tome en cuenta todas las variables y sin embargo se intenta, la ciencia suele ir descubriendo y describiendo las variables que intervienen de forma relevante en un problema, pero luego simplifica para propósitos prácticos.

En torno a motores y generadores, hay teorías o leyes para predecir su potencia máxima, masa y calibre de los bobinados, masa del material ferromagnético, distancia de entrehierro, etc. pero con esos datos no puedes predecir cuánta energía están transformando en un momento dado, dado que desconoces cuánta energía está entrando, cuánta se está convirtiendo en calor, etc. Hay otras leyes que se usan para predecir cuánta energía estas convirtiendo efectivamente, pero para ello necesitas haber despejado antes su eficiencia y así ocurre con todo.

Para propósitos prácticos, solo hay que considerar que la energía que "sale" depende, en principio, de la que "entra" y siempre será menor que aquella, luego, considerar que todas las mejoras son deseables, sin olvidar que toda transformación de energía implica pérdidas, por lo que un sistema de mejora pasivo, como colocar un cojinete con menor fricción o un chasis de aluminio, es más eficiente que colocar un ventilador o una bomba de refrigeración líquida, porque estos implican un trabajo adicional, sin embargo, todos los motores y generadores llevan incorporado un sistema activo, por aire, agua o aceite, que evita que se quemen y ayuda mucho a mantener la eficiencia, porque es mucho lo que se pierde si el embobinado alcanza altas temperaturas, en cambio, refrigerar a temperaturas criogénicas, implica una ganancia menor y un gasto muchísimo mayor, porque hay que mantener estas temperaturas, extrayendo todo el calor generado, ahí es cuando hay que valorar qué sistemas son energética y económicamente viables para cada necesidad.

[H2O]

Lo que ocurre en el universo es la realidad y depende de innumerables factores, lo que describen las leyes son casos puntuales, con las variables más importantes, sería muy complejo hacer una ley que tome en cuenta todas las variables y sin embargo se intenta, la ciencia suele ir descubriendo y describiendo las variables que intervienen de forma relevante en un problema, pero luego simplifica para propósitos prácticos.

En torno a motores y generadores, hay teorías o leyes para predecir su potencia máxima, masa y calibre de los bobinados, masa del material ferromagnético, distancia de entrehierro, etc. pero con esos datos no puedes predecir cuánta energía están transformando en un momento dado, dado que desconoces cuánta energía está entrando, cuánta se está convirtiendo en calor, etc. Hay otras leyes que se usan para predecir cuánta energía estas convirtiendo efectivamente, pero para ello necesitas haber despejado antes su eficiencia y así ocurre con todo.

Para propósitos prácticos, solo hay que considerar que la energía que "sale" depende, en principio, de la que "entra" y siempre será menor que aquella, luego, considerar que todas las mejoras son deseables, sin olvidar que toda transformación de energía implica pérdidas, por lo que un sistema de mejora pasivo, como colocar un cojinete con menor fricción o un chasis de aluminio, es más eficiente que colocar un ventilador o una bomba de refrigeración líquida, porque estos implican un trabajo adicional, sin embargo, todos los motores y generadores llevan incorporado un sistema activo, por aire, agua o aceite, que evita que se quemen y ayuda mucho a mantener la eficiencia, porque es mucho lo que se pierde si el embobinado alcanza altas temperaturas, en cambio, refrigerar a temperaturas criogénicas, implica una ganancia menor y un gasto muchísimo mayor, porque hay que mantener estas temperaturas, extrayendo todo el calor generado, ahí es cuando hay que valorar qué sistemas son energética y económicamente viables para cada necesidad.

Mmcompu te he entendido muy bien, hago esta analogia:

Voy corriendo con un carrito lleno de piedras por debajo del oceano, el agua me frena pero yo me mantengo a una velocidad determinada y gastando energia, la energia que gasto la llamaremos 4 unidades por segundo.
Si de golpe el oceano deja de existir ya no tengo esa masa que me frena un porcentaje ,de modo que mi velocidad aumenta mientras sigo usando mis 4 unidades de energia por segundo.

Seria parecido a describir que muchas veces las formulas humanas se diseñan para determinar un calculo en un determinado entorno y caracteristicas que lo daran por adecuada en ese, pero en otros entornos y caracteristicas no, siempre teniendo en cuenta que lo que inyectas es lo que sale, por que eso jamas puede cambiar.

[mmcompu]

Así es, se que fui muy repetitivo, disculpas, pero creo que era importante insistir en qué era lo fundamental y qué lo accesorio y porqué, porque he visto esta misma duda en muchas formas y áreas diferentes, yo mismo me he cansado de caer en ella.