Quase todos os geradores usados para alimentar redes de energia elétrica geram corrente alternada , que inverte a polaridade em uma frequência fixa (geralmente 50 ou 60 ciclos, ou inversões duplas, por segundo). Como vários geradores estão conectados a uma rede de energia, eles devem operar na mesma frequência para geração simultânea. Eles são, portanto, conhecidos como geradores síncronos ou, em alguns contextos , alternadores.
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Um dos principais motivos para a seleção corrente alternada para redes de energia é que sua variação contínua com o tempo permite o uso de transformadores. Esses dispositivos convertem a energia elétrica em qualquer tensão e corrente gerada em alta tensão e baixa corrente para transmissão de longa distância e depois a transformam em uma baixa tensão adequada para cada consumidor individual (normalmente 120 ou 240 volts para serviço doméstico). A forma particular de corrente alternada usada é uma onda senoidal , que tem o formato mostrado. Esta foi escolhida porque é a única forma repetitiva para a qual duas ondas deslocadas uma da outra no tempo podem ser adicionadas ou subtraídas e ter a mesma forma como resultado. O ideal então é ter todas as tensões e correntes em formato senoidal. O gerador síncrono foi projetado para produzir esse formato com a maior precisão possível. Isto ficará evidente à medida que os principais componentes e características de tal gerador forem descritos abaixo.