Werkingsprincipe van elektrische generator

Wanneer een geleider beweegt in een magnetisch veld, wordt er een elektromotief kracht (emf) over de geleider geïnduceerd. Dit is de enige basis waarop elke draaiende elektrische generator werkt (zoals draagbare generatoren).

Volgens Faradays wet van elektromagnetische inductie, wanneer een geleider verbonden is met een veranderend flux, zal er een geïnduceerde emf over de geleider zijn. De waarde van de geïnduceerde emf over de geleider hangt af van de snelheid van het veranderen van de fluxverbinding met de geleider. De richting van de geïnduceerde emf in de geleider kan worden bepaald door Flemings Rechterhandregel. Deze regel stelt dat als je je rechterhand uitstrekt met duim, wijsvinger en middelvinger loodrecht op elkaar, en als je je rechterhandduim in de richting van de beweging van de geleider in het magnetisch veld uitlijnt, en de wijsvinger in de richting van het magnetisch veld, dan geeft je middelvinger de richting van de emf in de geleider aan.

Nu zullen we u laten zien hoe elektriciteit wordt geproduceerd wanneer we één lus van een geleider roteren in een magnetisch veld.

Tijdens de rotatie, wanneer één kant van de lus voor de magnetische noordpool komt, zal de momentane beweging van de geleider omhoog zijn, dus volgens Flemings Rechterhandregel zal de geïnduceerde emf naar binnen gericht zijn.

Op hetzelfde moment komt de andere kant van de lus voor de magnetische zuidpool, de momentane beweging van de geleider zal omlaag zijn, dus volgens Flemings Rechterhandregel zal de geïnduceerde emf naar buiten gericht zijn.

Tijdens de rotatie komt elke kant van de lus achtereenvolgens onder de magnetische noord- en zuidpool. Opnieuw in de afbeeldingen, wanneer een van de lus zijden (geleiders) onder de noordpool komt, zal de beweging van de geleider omhoog zijn en wanneer hij onder de zuidpool komt, zal de beweging van de geleider omlaag zijn. Daarom verandert de in de lus geïnduceerde emf continu van richting. Dit is het meest basale conceptuele model van een elektrische generator. We noemen het ook een enkel lus elektrische generator. We kunnen de geïnduceerde emf in de lus op twee verschillende manieren verzamelen.

Laten we slipringen verbinden met beide einden van de lus. We kunnen een belasting met de lus verbinden via borstels die op de slipringen rusten zoals getoond. In dit geval komt de in de lus geproduceerde wisselstroom naar de belasting. Dit is een AC elektrische generator.

We kunnen ook de elektriciteit die in de roterende lus wordt geproduceerd, verzamelen via een commutator en borstelarrangement zoals getoond in de geanimeerde afbeelding hieronder. In dit geval wordt de elektriciteit die in de lus wordt geproduceerd (hier kan de roterende lus van de enkel lusgenerator ook worden aangeduid als de armatuur) geregeld door de commutator en krijgt de belasting een gelijkstroom. Dit is het meest basale conceptuele model van een DC-generator.

Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn de elkaar waard te delen, indien er een inbreuk is neem dan contact op voor verwijdering.