Fuerza electromotriz de un alternador

La ley de Faraday establece que “la f.e.m. inducida en un circuito es numéricamente igual a la derivada respecto al tiempo, cambiada de signo, del flujo que lo atraviesa”.

Considerando las variables que determinan la expresión fundamental de la fuerza electromotriz inducida (fem):

Se obtiene:

a) La variación del flujo, Δφ , que representa la diferencia entre el valor del flujo máximo y el valor del flujo mínimo, es decir:

correspondiendo el valor máximo al caso en que el polo inductor se encuentra frente a la bobina y el valor mínimo a la situación en que ningún polo inductor está frente a la bobina.

b) La variación del tiempo, Δt, determina el valor del flujo máximo, el cual, según se aprecia en la onda sinusoidal, corresponde al punto Δt = 1/ 4 del periodo.

Como éste viene dado por T = 1/ f y la frecuencia f es f = n • p, resulta que:

por lo que la variación del tiempo para el valor del flujo será:

c) El número N representa el número de conductores activos que tiene el rotor del alternador.

Dado que toda espira comprende dos conductores activos, N vendrá dado por:

Sustituyendo en la ecuación general de la fem, se obtiene el valor medio de ésta, que es:
Expresando la fem en valor eficaz, y teniendo presente que Eef/ Emed = 1,11 (factor de forma), resulta que:

expresión de la fem generada en un alternador que gira a n rpm con p pares de polos y N conductores activos en el rotor.