اصول کار ژنراتور الکتریکی

هنگامی که یک هادی در یک میدان مغناطیسی حرکت می‌کند ، یک emf در طول هادی القا می‌شود. این اصول علمی کار ژنراتور است‌که هر ژنراتور الکتریکی در حال چرخش عمل‌می‌کند (مانند ژنراتورهای قابل حمل).

مطابق قانون القاء الکترومغناطیسی فارادی ، هنگامی که یک هادی با یک شار متغیر پیوند برقرار کند ، این شار متغیر باعث ایجاد انرژی در سراسر آن خواهد‌شد. مقدار emf القا شده‌در هادی به میزان تغییر پیوند شار با هادی بستگی دارد. با استفاده‌از قانون دست راست فلمینگ ، می‌توان جهت هدایت EMF در هادی را تعیین کرد. این قانون می‌گوید در صورت کشش انگشت شست ، انگشت اول و انگشت دوم عمود بر یکدیگر و اگر انگشت شست دست راست خود را در راستای حرکت رسانا در میدان مغناطیسی قرار‌دهید ، انگشت نشانه را در امتداد جهت میدان مغناطیسی قرار دهید ، سپس انگشت دوم شما نشان‌دهنده جهت emf در رسانا‌است.

قانون دست راست فلمینگ

حال ما به شما نشان خواهیم‌داد كه وقتی یك هادی را در یك میدان مغناطیسی بچرخانیم .

برق چگونه تولید می‌شود.

در حین چرخش ، هنگامی که یک طرف حلقه در مقابل قطب شمال مغناطیسی قرار‌می‌گیرد .

هادی بصورت لحظه‌ای به سمت بالا حرکت می‌کند.

از این رو طبق قانون دست راست فلمینگ ، emf القا شده‌به سمت داخل داشت.

در همین زمان ، طرف دیگر حلقه در مقابل قطب جنوب مغناطیسی قرار‌می‌گیرد ،

حرکت لحظه ای هادی به سمت پایین خواهد‌بود از این رو طبق قانون دست راست فلمینگ emf ناشی از آن در به سمت بیرون خواهد‌بود.

در حین چرخش ، هر طرف حلقه به طور متناوب در مقابل قطب شمال مغناطیسی و قطب جنوبی قرار‌می‌گیرد.

مجدداً در تصاویر ، هنگامی که هر یک از طرف های سیم‌پیچ (هادی) در قطب شمال قرار گیرند ، حرکت هادی به سمت بالا خواهد بود و هنگامی که زیر قطب جنوبی قرار‌می‌گیرد ، حرکت هادی به سمت پایین خواهد‌بود.

از این رو ، emf ناشی از حلقه جهت خود را به طور مداوم تغییر می‌دهد.

این ابتدایی ترین مدل مفهومی یک ژنراتور الکتریکی‌است. ما همچنین آن را یک ژنراتور برقی تک حلقه می‌نامیم.

ما می توانیم emf القا شده‌را در حلقه به دو روش مختلف جمع‌آوری‌کنیم.

بگذارید حلقه لغزشی [1]را به هر دو انتهای حلقه وصل‌کنیم.

همانطور که نشان داده‌شده‌است می توانیم یک بار را از طریق حلقه و یک زغال کربن که روی حلقه قرار می‌گیرد به حلقه متصل کنیم. در این حالت ، جریان متناوب تولید‌شده در حلقه وارد بار الکتریکی می‌شود.

این ژنراتور برق AC‌است.

ما همچنین می‌توانیم الکتریسیته تولید‌شده در حلقه چرخان را از طریق کموتاتور و جاروبک همانطور که در تصویر زیر نشان داده‌شده‌است جمع کنیم. در این حالت ، برق تولید‌شده در حلقه (در اینجا حلقه چرخان تکی آرمیچر نامیده‌شود- بخشی که در آن ولتاژ القا می‌شود را آرمیچر می‌گوییم) از طریق کوموتاتور یکسو‌شده و برق dc خارج می‌شود. این اساسی ترین مدل مفهومی ژنراتور DC‌است.