Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- A mágnesesség felhasználása villamos energia létrehozására
- Megpróbálom létrehozni egy állandó mágneses generátort
- Hogyan működik egy tipikus erőmű-generátor?
Ha a vezetőt egy változó mágneses mezőbe helyezik, a vezetőben lévő elektronok mozognak, és ezzel áramot generálnak. A mágnesek ilyen mágneses tereket generálnak, és különféle konfigurációkban felhasználhatók villamos energia előállítására. A használt mágnes típusától függően a forgó villamos generátor mágneseket helyezhet el különböző helyekre, és különböző módon termelhetnek áramot.A használt villamos energia nagy része olyan generátorokból származik, amelyek mágneses mezőket használnak az áram előállításához.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Az elektromos generátorok a huzaltekercseket állandó vagy elektromos mágnesek által létrehozott mágneses mezőkön forgatják. Ahogy a vezető tekercsek mozognak a mágneses mezőkön, a vezetékekben lévő elektronok mozognak, és így áramot képeznek.
A mágnesesség felhasználása villamos energia létrehozására
Míg egyre nagyobb mennyiségű villamos energiát termelnek a napelemek és kis mennyiséget az akkumulátorok, addig a legtöbb villamos áram olyan generátorokból származik, amelyek mágneses mezőket használnak az áram létrehozására. Ezek a generátorok huzaltekercsekből állnak, amelyeket vagy mágneses tereken forgatnak, vagy forgó mágnesekkel vannak ellátva egy tengely körül. Mindkét esetben a huzaltekercsek a mágnesek által létrehozott változó mágneses mezőknek vannak kitéve.
A mágnesek lehetnek állandó vagy elektromos mágnesek. Az állandó mágneseket főleg kis generátorokban használják, és azzal az előnnyel rendelkeznek, hogy nincs szükségük tápegységre. Az elektromos mágnesek vasból vagy acélból vannak huzalgal feltekerve. Amikor az elektromosság áthalad a vezetéken, a fém mágnesesvé válik, és mágneses mezőt hoz létre.
A generátorok huzaltekercsei vezetők, és amikor a vezetékekben lévő elektronok változó mágneses mezőknek vannak kitéve, mozognak, és elektromos áramot generálnak a vezetékekben. A vezetékeket összekapcsolják, és a villamos energia végül elhagyja az erőművet, és továbbmegy az otthonokba és a gyárakba.
Megpróbálom létrehozni egy állandó mágneses generátort
Ha állandó mágnest használnak egy generátorban, akkor csak meg kell forgatnia a generátor tengelyét az áram termeléséhez. Miután ezeket a generátorokat először kifejlesztették, az emberek azt gondolták, hogy a generátort megkaphatják egy olyan motor táplálására, amely aztán elfordítja a generátort. Úgy gondolták, hogy ha a motort és a generátort pontosan illesztik egymáshoz, képesek lennének egy olyan mágneses áramforrást építeni, amely örökre működni fog, mint örökmozgás gépe.
Sajnos nem működött. Bár az ilyen generátorok és motorok nagyon hatékonyak, villamos veszteségük van a vezetékek ellenállásában, és a tengely csapágyai súrlódnak. Még akkor is, amikor a kísérleteket végző emberek egy ideig működésbe hozták a generátor-motor egységet, végül leállna a veszteségek és a súrlódás miatt.
Hogyan működik egy tipikus erőmű-generátor?
A nagy erőműveknek nagy, szoba méretű generátoruk van, amelyek elektromos mágnesek mágneses tereinek felhasználásával termelnek áramot. Az elektromos mágneseket általában egy tengelyre szerelik és csatlakoztatják az elektromos hálózathoz. Az áram bekapcsolásakor az elektromos mágnesek erős mágneses tereket hoznak létre. A huzaltekercsek a tengely körül vannak felszerelve. Amint a tengely a mágnesekkel forog, a huzaltekercsek változó mágneses mezőknek vannak kitéve, és villamos áram jön létre a vezetékekben.
Számos különféle módszer használható a generátorok tengelyeinek forgására és áramtermelésre. Szélturbinákban a légcsavar elforgatja a tengelyt. A szén- és atomerőművekben a szénégetésből vagy a nukleáris reakcióból származó hő gőzt generál a turbina működtetéséhez, amely meghajtja a generátort. A földgázüzemű erőművekben a gázturbina ugyanazt a munkát végzi. Az erőműveknek energiaforrásra van szükségük, amely a generátor tengelyét elforgathatja, majd a mágnesek előállíthatják a villamos energiát előállító mágneses mezőket.