Principiul de funcționare al generatorului electric
هنگامی که رسانا در یک میدان مغناطیسی حرکت میکند، یک دستهی الکترودینامیک (emf) در رسانا القاء میشود. این پایه و اساس تنها برای عملکرد هر چنین ژنراتور برق چرخان (مانند ژنراتورهای قابل حمل) است.
بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، هنگامی که رسانا با یک جریان مغناطیسی متغیر پیوند میخورد، یک emf القایی در آن ایجاد میشود. مقدار emf القایی در رسانا به سرعت تغییر جریان مغناطیسی پیوند خورده با رسانا بستگی دارد. جهت emf القایی در رسانا میتواند با استفاده از قاعده دست راست فلمین تعیین شود. این قاعده میگوید که در دست راست خود، اگر انگشت شما، انگشت نخست و دومتان را عمود بر هم بگذارید و اگر انگشت شما را در جهت حرکت رسانا در میدان مغناطیسی و انگشت نخست را در جهت میدان مغناطیسی قرار دهید، انگشت دومتان جهت emf در رسانا را نشان میدهد.
حال ما به شما نشان خواهیم داد که چگونه برق تولید میشود وقتی که یک حلقه از رسانا در یک میدان مغناطیسی چرخان میشود.
در طول چرخش، هنگامی که یک طرف حلقه در مقابل قطب شمال مغناطیسی قرار میگیرد، حرکت لحظهای رسانا به بالا خواهد بود بنابراین بر اساس قاعده دست راست فلمین emf القایی جهت داخلی خواهد داشت.
در همان زمان، طرف دیگر حلقه در مقابل قطب جنوب مغناطیسی قرار میگیرد، حرکت لحظهای رسانا به پایین خواهد بود بنابراین بر اساس قاعده دست راست فلمین emf القایی جهت خارجی خواهد داشت.
در طول چرخش، هر طرف حلقه به ترتیب تحت قطب شمال و جنوب مغناطیسی قرار میگیرد. دوباره در تصاویر، هنگامی که هر یک از طرفین حلقه (رساناها) تحت قطب شمال قرار میگیرد حرکت رسانا به بالا و هنگامی که تحت قطب جنوب قرار میگیرد حرکت رسانا به پایین خواهد بود. بنابراین، emf القایی در حلقه به طور مداوم جهتش را تغییر میدهد. این مدل مفهومی اساسیترین ژنراتور برق است. ما آن را ژنراتور برق تک حلقهای نیز مینامیم. میتوانیم emf القایی در حلقه را به دو روش مختلف جمعآوری کنیم.
بیایید دو سمت حلقه را با حلقهی لیزری (slip ring) متصل کنیم. میتوانیم بار را از طریق براشهایی که روی حلقههای لیزری قرار دارند با حلقه متصل کنیم. در این صورت، برق متناوب تولید شده در حلقه به بار منتقل میشود. این یک ژنراتور برق AC است.
همچنین میتوانیم برق تولید شده در حلقه چرخان را از طریق سازوکار کمونوتاتور و براشها جمعآوری کنیم مانند تصویر متحرک زیر. در این صورت، برق تولید شده در حلقه (در اینجا حلقه چرخان ژنراتور تک حلقهای میتواند به عنوان آرماتور نیز شناخته شود) از طریق کمونوتاتور مستقیم میشود و بار با برق DC تأمین میشود. این مدل مفهومی اساسیترین ژنراتور DC است.
بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراکگذاری دارند، در صورت وجود نقض حق تکثیر لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.
