Gli alternatori automobilistici trasformano l’energia meccanica o cinetica di un motore in energia elettrica utilizzata per caricare la batteria e far funzionare i dispositivi elettrici dell’auto come fari, radio e sistema di climatizzazione. Prima dello sviluppo di alternatori automobilistici, le auto dipendevano dai generatori per raggiungere questo obiettivo, ma presentavano alcuni svantaggi significativi. Sviluppati nei primi anni ’60 per ovviare alle carenze dei generatori, gli alternatori automobilistici furono rapidamente adottati dalle case automobilistiche come sostituti più leggeri e affidabili.
I generatori e gli alternatori funzionano entrambi secondo lo stesso principio: quando un conduttore passa attraverso un campo magnetico, nel conduttore viene prodotta una corrente elettrica. Un generatore è costituito da una complessa disposizione di fili avvolti attorno a una struttura che viene fatta ruotare su una puleggia da una cinghia collegata al motore. Questi “avvolgimenti” vengono fatti ruotare all’interno di un campo magnetico creato da potenti magneti posti in un guscio fisso attorno alla struttura degli avvolgimenti, creando una corrente elettrica nei fili. La corrente viene trasmessa alla batteria e al resto del sistema elettrico per mezzo di un commutatore, un sistema di spazzole metalliche attaccate agli avvolgimenti che sfregano contro i contatti metallici mentre gli avvolgimenti ruotano.
L’uscita di un generatore automobilistico, tuttavia, non è sufficiente per caricare la batteria mentre il motore è al minimo. Questo è un grave inconveniente, specialmente nei climi freddi in cui le auto devono essere riscaldate prima di poter essere guidate. Gli operatori si siedono nelle loro auto e fanno girare i motori per produrre energia sufficiente a mantenere cariche le batterie. Questo è stato un dilemma per la maggior parte dei guidatori: hanno dovuto decidere se sprecare gas per far girare il motore o lasciare il motore al minimo e rischiare di scaricare la batteria prima che il motore si riscaldasse correttamente. Fu questo svantaggio significativo che gli alternatori furono progettati per superare.
La più grande differenza tra generatori e alternatori è ciò che viene fatto girare. Dove i generatori fanno girare gli avvolgimenti, gli alternatori automobilistici fanno girare il magnete; gli avvolgimenti sono contenuti nel guscio all’interno del quale gira il magnete o il rotore. Anche se gli avvolgimenti sono fissi, il campo magnetico si muove attorno a loro e la corrente elettrica viene creata come nel generatore. Il primo vantaggio di questa costruzione è che il collegamento al sistema elettrico dell’auto è molto più semplice, senza parti mobili da consumare. Dal punto di vista di produttori e operatori, il vantaggio più significativo è che gli alternatori automobilistici producono una corrente molto più forte e sono in grado di caricare la batteria di un’auto e far funzionare i vari componenti elettrici dei veicoli moderni, il tutto mentre il motore è al minimo.