Принцип роботи електрогенератора

Коли провідник рухається в магнітному полі, індукується електродвижна сила (ЕДС) на провіднику. Саме це є основою роботи кожного обертового електрогенератора (наприклад, переносних генераторів).

Згідно з законом електромагнітної індукції Фарадея, коли провідник з'єднується зі змінним потоком, в ньому індукується ЕДС. Значення індукованої ЕДС на провіднику залежить від швидкості зміни потоку, пов'язаного з провідником. Напрямок індукованої ЕДС у провіднику можна визначити за правилом правої руки Флемінга. Це правило стверджує, що якщо розтягнути великий палець, указівний палець та середній палець правої руки перпендикулярно один одному, і якщо вирівняти великій палець праворуч у напрямку руху провідника в магнітному полі, а указівний палець — у напрямку магнітного поля, то середній палець покаже напрямок ЕДС у провіднику.

Тепер ми покажемо, як виробляється електроенергія при обертанні одного контура провідника в магнітному полі.

Під час обертання, коли одна сторона контура опиняється перед магнітним північним полюсом, миттєве рух провідника буде вгору, тому, згідно з правилом правої руки Флемінга, індукована ЕДС матиме внутрішній напрямок.

Одночасно, інша сторона контура опиняється перед магнітним південним полюсом, миттєве рух провідника буде вниз, тому, згідно з правилом правої руки Флемінга, індукована ЕДС матиме зовнішній напрямок.

Під час обертання, кожна сторона контура опиняється під магнітним північним та південним полюсами чергово. Знову ж таки, на малюнках, коли будь-яка сторона контура (провідник) опиняється під північним полюсом, рух провідника буде вгору, а коли він опиняється під південним полюсом, рух провідника буде вниз. Тому, ЕДС, індукована в контурі, постійно змінює свій напрямок. Це найбільш базова концептуальна модель електрогенератора. Ми також називаємо його односпиральним електрогенератором. Ми можемо збирати індуковану ЕДС в контурі двома різними способами.

Давайте з'єднаємо скользящі кільця з обох кінців контуру. Ми можемо підключити навантаження до контуру через щітки, що спочивають на скользящих кільцях, як показано. У цьому випадку, перемінний струм, вироблений в контурі, поступає до навантаження. Це АС електрогенератор.

Ми також можемо збирати електроенергію, вироблену в обертаючому контурі, через комутатор та систему щіток, як показано на анімаційному зображенні нижче. У цьому випадку, електроенергія, вироблена в контурі (тут обертаючий контур односпирального генератора також може бути названий як ротор), прямуються через комутатор, і навантаження отримує постійний струм. Це найбільш базова концептуальна модель DC генератора.

Заява: Поважайте оригінал, добри статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав будь ласка зверніться для видалення.