الفروق بين المحركات والمولدات

المحركات والمولدات هي أجهزة كهرومغناطيسية. لديهم حلقات حاملة للتيار تدور في المجالات المغناطيسية. ينتج هذا المجال المغناطيسي سريع التغير قوى دافعة كهربائية تسمى emfs أو الفولتية. المحركات والمولدات الكهربائية هي عكس بعضها البعض. تقوم المحركات الكهربائية بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، بينما تقوم المولدات الكهربائية بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

تحتوي المحركات والمولدات الكهربائية على حلقات حاملة للتيار تدور باستمرار في مجال مغناطيسي. يتم لف الحلقات حول قلب حديدي يسمى المحرك الذي يجعل المجال المغناطيسي بداخلها أقوى. يعكس التيار في الحلقات الاتجاه مما يتسبب في دوران المحرك وبالتالي الحلقات باستمرار. يتسبب الاتجاه المتغير للحلقات في إنشاء emf مستحث.

Emf اختصار للقوة الدافعة الكهربائية. إنها ليست قوة ، ولكنها فرق الجهد بين أطراف الجهاز الذي يغير شكلًا واحدًا من الطاقة إلى طاقة كهربائية. تعمل البطارية ، على سبيل المثال ، على تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية ، وكذلك مصدر emf. فرق الجهد هو الجهد.

تصبح emf المستحثة الناتجة عن حركة الحلقات أكبر كلما تغير المجال المغناطيسي بسرعة أكبر. هذا هو قانون فاراداي للاستقراء ، الذي سمي على اسم مكتشفه ، الفيزيائي الشهير مايكل فاراداي.

مولدات التيار المتردد هي عكس المحركات ، لأنها تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. تُستخدم الطاقة الميكانيكية لتدوير الحلقات في المجال المغناطيسي ، وتكون emf المتولدة عبارة عن موجة جيبية تتغير بمرور الوقت. يعد البخار المصنوع من حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي مصدرًا شائعًا في دول مثل الولايات المتحدة. في أوروبا ، يستخدم الانشطار النووي لتوليد البخار. في بعض محطات الطاقة الكهرومائية ، مثل تلك الموجودة في شلالات نياجرا ، يتم استخدام ضغط الماء لتدوير التوربينات. التوربينات عبارة عن دوارات ذات ريش أو ريش. لا يتم استخدام الرياح والمياه بشكل شائع كوقود أحفوري لمصادر الطاقة الميكانيكية لأنها ليست فعالة كما أنها أكثر تكلفة.

تعمل محركات التيار المتردد على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يستخدم التيار المتردد لتدوير الحلقات في المجال المغناطيسي. تنتج معظم محركات التيار المتردد التيار باستخدام الحث. يتسبب المغناطيس الكهربائي في المجال المغناطيسي ويستخدم نفس الجهد الذي تستخدمه الملفات.

تتشابه محركات ومولدات التيار المستمر مع نظيراتها من التيار المتردد ، باستثناء أنها تحتوي على حلقة منقسمة تسمى المبدل. يتم توصيل المبدل بملامسات كهربائية تسمى الفرشاة. يتسبب الاتجاه المتغير للتيار عبر المبدل في دوران المحرك وبالتالي الحلقات. قد يكون المجال المغناطيسي الذي يتحول إليه المحرك مغناطيسًا دائمًا أو مغناطيسًا كهربائيًا. مولدات التيار المستمر لها emf تم إنشاؤه وهو تيار مباشر.

جميع المحركات مولدات. يزيد emf في المولد من كفاءته ، لكن emf في المحرك يساهم في إهدار الطاقة وعدم الكفاءة في أدائه. emf الخلفي هو مقاومة للتغيير في مجال مغناطيسي. يظهر قابس خلفي في المحرك بعد تشغيله ، ولكن ليس على الفور. إنه يقلل من التيار في الحلقة ، ويزداد حجمه مع زيادة سرعة المحرك. يؤدي هذا أيضًا إلى زيادة متطلبات الطاقة للمحرك ، خاصةً في ظل الأحمال الكبيرة جدًا.