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A geração de energia elétrica envolve a conversão de diferentes formas de energia, como por exemplo a conversão de energia potencial hidráulica em energia mecânica cinética e, por fim, elétrica. Isso é realizado em usinas hidrelétricas. A eficiência do processo de conversão e as características da fonte de energia impactam diretamente a geração de eletricidade e o custo associado.
A conversão de energia mecânica em energia elétrica, realizada em geradores hidrelétricos síncronos, ocorre através do torque aplicado ao gerador e por sua vez à indução eletromagnética, que é baseada na lei de Faraday. Para que essa conversão aconteça, é necessário que haja:
uma corrente alternada aplicada diretamente ao rotor do gerador.
um fluxo de corrente contínua através das bobinas do estator do gerador.
a manutenção de uma tensão constante nos terminais do gerador.
um campo eletrostático permanente entre o estator e o rotor.
uma variação no fluxo magnético que corta as espiras da bobina do estator.