Hur fungerar en generator i fysik?

Vad du behöver:

• egentligen bara tid
• och intresse

Kraftproduktion - de fysiska grunderna

I ett batteri blir det elektriskt energi genereras av kemiska reaktioner, men detta är likström, med vilken man kan leverera enheter med jämförelsevis låga effektbehov. Kylskåpet eller elspisen kräver dock växelström.

• Växelström genereras i kraftverk, varigenom rörelseenergi (oavsett om det är vatten eller varm ånga) omvandlas till elektrisk energi.
• Denna konvertering görs av en generator. För övrigt kommer ordet från latin för "generare" att producera.
• Grunden för varje generator är magnetisk kraft och kinetisk energi.
• Varje magnet är omgiven av ett (osynligt) kraftfält. Elektriska ledare genom vilka en ström strömmar utvecklar också ett sådant magnetfält runt sig (och kan då påverka mindre magneter).


Magnet i generatorn - dess funktion förklaras enkelt

Vad gör en magnet i en generator och hur genererar du elektricitet med den? Den…

instagram viewer
• Så snart en sådan magnet flyttas i en trådrulle avböjer pekaren på en ansluten mätanordning - en elektrisk spänning genereras (kort).
• I fysik Denna process kallas induktion: Om ett magnetfält förändras utövas en kraft på laddningarna i tråden, elektronerna, som de följer. En spänning skapas eftersom elektronerna inte längre är jämnt fördelade i tråden.
• I spolens ändar är de två elektriska polerna formade som ett batteri.
• Om rörelseriktningen är omvänd ändras kraftriktningen och med den spolens polaritet.
• Kontinuerlig polaritetsomvändning skapar en växelspänning.
• Du är säkert bekant med en praktisk tillämpning av denna princip: Din cykeldynamo fungerar enligt den. Svängrörelsen för det lilla övre hjulet vrider en permanent magnet omgiven av en spole. Kraft för att belysa cykeln kan dras från båda ändarna av spolen.

Generator - så här fungerar det

• Det är inte långt från cykeldynamon till (naturligtvis mycket större) generator: Den fungerar också enligt fysikens induktionsprincip.
• Den största skillnaden ligger i typen av magnet som används: en kraftfull elektromagnet roterar i generatorn. Detta är också känt som en rotor eller löpare.
• Naturligtvis krävs likström för dessa roterande elektromagneter, eftersom detta är det enda sättet att generera ett magnetfält med konstant polaritet.
• Denna likström levereras av den s.k Exciter som drivs mekaniskt av samma axel som rotorn.
• Spolarna är fästa runt elektromagneten. Eftersom dessa inte rör sig är denna del av generatorn också känd som statorn.
• I allmänhet är flera stora spolpaket (vanligtvis tre för trefasström) internt anslutna till varandra med en ringledning, trots allt vill du generera starka strömmar.
• I andra änden leder en tråd direkt till utsidan.