Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Χρησιμοποιώντας μαγνητισμό για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας
- Προσπαθώντας να οικοδομήσουμε μια διαρκή μαγνητική γεννήτρια
- Πώς λειτουργεί μια Τυπική Γεννήτρια Ηλεκτροπαραγωγής
Όταν ένας αγωγός τοποθετείται σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, τα ηλεκτρόνια στον αγωγό κινούνται, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Οι μαγνήτες παράγουν τέτοια μαγνητικά πεδία και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες διαμορφώσεις για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ανάλογα με το είδος του μαγνήτη που χρησιμοποιείται, μια περιστρεφόμενη ηλεκτρική γεννήτρια μπορεί να έχει μαγνήτες τοποθετημένους σε διαφορετικές θέσεις και να παράγει ηλεκτρισμό με διάφορους τρόπους.Το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται προέρχεται από γεννήτριες που χρησιμοποιούν μαγνητικά πεδία για να παράγουν αυτή την ηλεκτρική ενέργεια.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Οι ηλεκτρικές γεννήτριες περιστρέφουν πηνία συρμάτων μέσω μαγνητικών πεδίων που δημιουργούνται από μόνιμους ή ηλεκτρικούς μαγνήτες. Καθώς τα αγώγιμα πηνία κινούνται μέσα από τα μαγνητικά πεδία, τα ηλεκτρόνια στα καλώδια κινούνται, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα.
Χρησιμοποιώντας μαγνητισμό για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας
Ενώ μια αυξανόμενη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες και ένα μικρό ποσό προέρχεται από μπαταρίες, το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρικού ρεύματος προέρχεται από γεννήτριες που χρησιμοποιούν μαγνητικά πεδία για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτές οι γεννήτριες αποτελούνται από πηνία σύρματος που είτε περιστρέφονται μέσω μαγνητικών πεδίων είτε είναι ακίνητα γύρω από έναν άξονα με περιστρεφόμενους μαγνήτες. Και στις δύο περιπτώσεις, τα πηνία του σύρματος εκτίθενται σε μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται από τους μαγνήτες.
Οι μαγνήτες μπορούν να είναι μόνιμοι ή ηλεκτρικοί μαγνήτες. Οι μόνιμοι μαγνήτες χρησιμοποιούνται κυρίως σε μικρές γεννήτριες και έχουν το πλεονέκτημα ότι δεν χρειάζονται τροφοδοσία. Οι ηλεκτρικοί μαγνήτες είναι τυλιγμένοι από σίδηρο ή χάλυβα με σύρμα. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσω του σύρματος, το μέταλλο γίνεται μαγνητικό και δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο.
Τα πηνία των καλωδίων των γεννητριών είναι αγωγοί και όταν τα ηλεκτρόνια στα καλώδια εκτίθενται σε μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία, κινούνται, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα στα σύρματα. Τα καλώδια συνδέονται μεταξύ τους και ο ηλεκτρισμός εξέρχεται τελικά από τον ηλεκτροπαραγωγό σταθμό και συνεχίζει να τροφοδοτεί κατοικίες και εργοστάσια.
Προσπαθώντας να οικοδομήσουμε μια διαρκή μαγνητική γεννήτρια
Όταν χρησιμοποιούνται μόνιμοι μαγνήτες σε μια γεννήτρια, απλά πρέπει να γυρίσετε τον άξονα της γεννήτριας για να παράγετε ηλεκτρισμό. Αφού αυτές οι γεννήτριες αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά, οι άνθρωποι πίστευαν ότι θα μπορούσαν να πάρουν τη γεννήτρια για να τροφοδοτήσουν έναν κινητήρα που θα γύριζε τη γεννήτρια. Σκέφτηκαν αν ο κινητήρας και η γεννήτρια συμφωνήθηκαν ακριβώς, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια μαγνητική πηγή ενέργειας που θα έμενε για πάντα ως μηχανισμός αέναης κίνησης.
Δυστυχώς, δεν λειτούργησε. Αν και αυτές οι γεννήτριες και οι κινητήρες είναι πολύ αποδοτικές, εξακολουθούν να υφίστανται ηλεκτρικές απώλειες στην αντίσταση των συρμάτων και υπάρχει τριβή στα έδρανα άξονα. Ακόμα και όταν οι άνθρωποι που κάνουν τα πειράματα πήραν τη μονάδα γεννήτριας-κινητήρα να τρέξει για λίγο, τελικά θα σταματούσε λόγω των απωλειών και της τριβής.
Πώς λειτουργεί μια Τυπική Γεννήτρια Ηλεκτροπαραγωγής
Οι μεγάλες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας διαθέτουν μεγάλες γεννήτριες μεγέθους δωματίου που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία από ηλεκτρικούς μαγνήτες. Συνήθως οι ηλεκτρικοί μαγνήτες τοποθετούνται σε έναν άξονα και συνδέονται με την ηλεκτρική τροφοδοσία. Όταν ο ηλεκτρισμός είναι ενεργοποιημένος, οι ηλεκτρικοί μαγνήτες δημιουργούν ισχυρά μαγνητικά πεδία. Πηνία σύρματος είναι τοποθετημένα γύρω από τον άξονα. Καθώς ο άξονας με τους μαγνήτες περιστρέφεται, τα πηνία του σύρματος εκτίθενται σε μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία και παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα στα σύρματα.
Πολλές διαφορετικές μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κάνουν τους άξονες των γεννητριών να περιστρέφονται και να παράγουν ηλεκτρισμό. Σε ανεμογεννήτριες, η έλικα περιστρέφει τον άξονα. Στους σταθμούς παραγωγής άνθρακα και πυρηνικής ενέργειας, η θερμότητα από την καύση του άνθρακα ή από την πυρηνική αντίδραση δημιουργεί ατμό για να τρέξει έναν στρόβιλο που οδηγεί τη γεννήτρια. Στις εγκαταστάσεις φυσικού αερίου, ένας αεριοστρόβιλος κάνει την ίδια δουλειά. Οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρειάζονται μια πηγή ενέργειας που μπορεί να κάνει τον άξονα της γεννήτριας να περιστραφεί και στη συνέχεια οι μαγνήτες μπορούν να παράγουν τα μαγνητικά πεδία που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.