Sähkögeneraattorin toimintaperiaate

Kun johto liikkuu magneettikentässä, siihen aiheutuu virranjohto. Tämä on ainoa perusta, jolla jokainen kiertävä sähkögeneraattori toimii (kuten käsiloadit).

Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaan, kun johto yhdistyy muuttuvaan fluxiin, siihen aiheutuu virranjohto. Indukoidun virranjohtojännitteen arvo riippuu fluxiyhteyden muutoksen nopeudesta johtoon nähden. Indukoidun virranjohtojännitteen suunta johtossa voidaan määrittää Flemingin oikean käden säännön avulla. Sääntö sanoo, että oikealla kädelläsinä, jos venytät peukalon, etusormen ja keskisormen kohtisuorasti toisiinsa, ja jos asetat oikean käden peukalosi liikkuvan johtimen suuntaan magneettikentässä ja etusormesi magneettikentän suuntaan, niin toinen sormesi osoittaa virranjohtojännitteen suunnan johtossa.

Nyt näytämme, miten sähkö tuotetaan, kun pyörimme yhden silmukan johtoa magneettikentässä.

Pyörimisen aikana, kun silmukan puolisko tulee magneettisen pohjoispään edelle, johtimen hetkellinen liike on ylöspäin, joten Flemingin oikean käden säännön mukaan indukoitu virranjohtojännite on sisäpäin suuntautunut.

Samanaikaisesti, kun silmukan toinen puoli tulee magneettisen etelänpään edelle, johtimen hetkellinen liike on alaspäin, joten Flemingin oikean käden säännön mukaan indukoitu virranjohtojännite on ulospäin suuntautunut.

Pyörimisen aikana silmukan kumpikin puoli tulee magneettisen pohjois- ja etelänapin välille vuorottain. Kuvissa, kun silmukan jokin osa (johtin) tulee pohjoisnapin edelle, johtimen liike on ylöspäin, ja kun se tulee etelänapin edelle, johtimen liike on alaspäin. Siksi silmukassa indukoitu virranjohtojännite vaihtelee suuntaansa jatkuvasti. Tämä on sähkögeneraattorin perustavanlaatuinen käsitemalli. Kutsutaan myös yksipisteen sähkögeneraattoriksi. Voimme kerätä indukoitua virranjohtojännitettä silmukasta kahdella eri tavalla.

Yhdistetään silmukan molempiin päihin liukuvarsia. Voimme yhdistää kuormituksen silmukkaan liukuvarsiin leviävien sikaraidojen kautta, kuten kuvassa. Tällöin silmukassa tuotettu vaihteleva sähkö tulee kuormituksen käsittelyyn. Tämä on AC-sähkögeneraattori.

Voimme myös kerätä sähköä pyörivästä silmukasta kommutorin ja sikaraiden kautta, kuten animoidussa kuvassa. Tällöin silmukassa (tässä yksipisteen generaatiossa silmukkaa voidaan kutsua myös armatuureksi) tuotettu sähkö suoritetaan kommutorin kautta, ja kuormitus saa DC-sähköä. Tämä on DC-generaattorin perustavanlaatuinen käsitemalli.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakamisen arvoisia, jos on oikeudellista rikkomusta ota yhteyttä poistamaan.