Λειτουργικό Αρχή του Ηλεκτρογεννήτρια

Όταν ένας διάγωνας κινείται σε μαγνητικό πεδίο, επεξεργάζεται μια ηλεκτρομοτική δύναμη (emf) στον διάγωνα. Αυτή είναι η μόνη βάση πάνω στην οποία λειτουργεί κάθε επιστρεφόμενος ηλεκτρογεννήτρια (όπως οι φορητές γεννήτριες).

Σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επεξεργασίας του Faraday, όταν ένας διάγωνας συνδέεται με ένα μεταβαλλόμενο ρεύμα, θα έχει μια επεξεργασμένη emf στον εαυτό του. Η τιμή της επεξεργασμένης emf στον διάγωνα εξαρτάται από τον ρυθμό μεταβολής της σύνδεσης ρεύματος με τον διάγωνα. Η κατεύθυνση της επεξεργασμένης emf στον διάγωνα μπορεί να προσδιοριστεί από τον Κανόνα της Δεξιάς Χεριού του Fleming. Αυτός ο κανόνας λέει ότι με τη δεξιά σας χέρι, αν εκτείνετε τον δείκτη, τον μέσο και τον χειροκρότημα περιστρεφόμενος περιοχτικά, και αν στραφείτε τον δείκτη σας προς την κατεύθυνση της κίνησης του διαγωνίου στο μαγνητικό πεδίο, και τον μέσο δάχτυλο προς την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, τότε ο χειροκρότημας σας θα δείχνει την κατεύθυνση της emf στον διάγωνα.

Τώρα θα σας δείξουμε πώς η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται όταν περιστρέφουμε έναν μονού λωρίδας διάγωνα σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Κατά την περιστροφή, όταν ένα μέρος της λωρίδας βρίσκεται μπροστά από το βόρειο μαγνητικό πόλο, η στιγμιότυπη κίνηση του διαγωνίου θα είναι προς τα πάνω, άρα, σύμφωνα με τον Κανόνα της Δεξιάς Χεριού του Fleming, η επεξεργασμένη emf θα έχει εσωτερική κατεύθυνση.

Ταυτόχρονα, το άλλο μέρος της λωρίδας βρίσκεται μπροστά από το νότιο μαγνητικό πόλο, η στιγμιότυπη κίνηση του διαγωνίου θα είναι προς τα κάτω, άρα, σύμφωνα με τον Κανόνα της Δεξιάς Χεριού του Fleming, η επεξεργασμένη emf θα έχει εξωτερική κατεύθυνση.

Κατά την περιστροφή, κάθε πλευρά της λωρίδας βρίσκεται ανά εναλλαγή υπό τον βόρειο και τον νότιο μαγνητικό πόλο. Ξανά στις εικόνες, όταν οποιαδήποτε πλευρά της λωρίδας (διαγωνίου) βρίσκεται υπό τον βόρειο πόλο, η κίνηση του διαγωνίου θα είναι προς τα πάνω, και όταν βρίσκεται υπό τον νότιο πόλο, η κίνηση του διαγωνίου θα είναι προς τα κάτω. Άρα, η emf που επεξεργάζεται στη λωρίδα αλλάζει συνεχώς την κατεύθυνσή της. Αυτό είναι το πιο βασικό θεωρητικό μοντέλο ηλεκτρογεννήτριας. Το λέμε επίσης ηλεκτρογεννήτρια με μονή λωρίδα. Μπορούμε να συλλέξουμε την επεξεργασμένη emf στη λωρίδα με δύο διαφορετικούς τρόπους.

Ας συνδέσουμε τον δαχτυλίδιο με τα δύο άκρα της λωρίδας. Μπορούμε να συνδέσουμε μια φορτία με τη λωρίδα μέσω των πινάκων που αναπαύονται στους δαχτυλίδιους, όπως φαίνεται. Σε αυτή την περίπτωση, η εναλλασσόμενη ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στη λωρίδα φτάνει στη φορτία. Αυτή είναι μια AC ηλεκτρογεννήτρια.

Μπορούμε επίσης να συλλέξουμε την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στην περιστρεφόμενη λωρίδα μέσω του commutator και των πινάκων, όπως φαίνεται στην κινούμενη εικόνα παρακάτω. Σε αυτή την περίπτωση, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στη λωρίδα (εδώ η περιστρεφόμενη λωρίδα της μονής λωρίδας γεννήτριας μπορεί επίσης να αναφέρεται ως armature) γίνεται ορθογονική μέσω του commutator και η φορτία λαμβάνει DC ενέργεια. Αυτό είναι το πιο βασικό θεωρητικό μοντέλο μιας DC γεννήτριας.

Δήλωση: Επιδείξτε σεβασμό στο πρωτότυπο, καλά άρθρα αξίζουν να μοιράζονται, αν υπάρχει παραβίαση δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας, παρακαλώ επικοινωνήστε για διαγραφή.