Батерията преобразува химическата енергия в електричество, а слънчевата клетка произвежда електричество от слънчева енергия, но ако искате да произвеждате електричество от механична енергия, имате нужда от индукция генератор. Тези генератори могат да бъдат достатъчно малки, за да захранват фенерче в стил манивела, или достатъчно големи, за да захранват цели градове, но всички работа на принципа на електромагнитната индукция, открита от Майкъл Фарадей, английски физик от 19-ти век и изобретател. Днес индукционните генератори, работещи на различни горива, доставят електричество за по-голямата част от населението на света.
Как работи индукцията
Индукционният експеримент на Фарадей е може би един от най-важните във физиката и е сравнително прост. Той намота дължина на проводящ проводник около кръгла сърцевина и свърза телта към метър. Той откри, че преместването на магнит през центъра на кръга води до протичане на ток в проводника. Токът спря, когато той спря да движи магнита, и той потече в обратна посока, когато той обърна посоката на магнита. По-късно той формулира закона за електромагнитната индукция, сега известен като Закона на Фарадей, който свързва сила на тока до степента на промяната на магнитното поле, известно още като магнитно поток. Силата на магнита, броят на намотките около сърцевината и характеристиките на проводящия проводник влияят върху изчисленията за реални генератори.
Как генераторите използват индукция
Независимо дали се намират в битов генератор, вашата кола или атомна електроцентрала, генераторите обикновено включват същите характеристики. Те включват ротор с куха сърцевина, която се върти около статор. Статорът обикновено е мощен магнит, докато намотките, които носят електричество, се навиват около ротора. При някои генератори намотките се навиват около статора и роторът се магнетизира. Няма значение. Така или иначе електричеството ще тече.
Роторът трябва да се върти, за да тече електричество и там влиза входа на механична енергия. Мащабните генератори използват различни горива и естествени процеси за тази енергия. При всяко завъртане на ротора текущият поток спира, обръща се, спира отново и се връща в посока напред. Този тип електричество се нарича променлив ток и колко пъти той променя посоката за секунда е важна характеристика.
Видове гориво
Роторът в повечето генератори е свързан с турбина, а в много генериращи централи турбината се задвижва с пара. Енергията е необходима за загряване на водата за производството на тази пара и тази енергия може да бъде доставена от изкопаеми горива, като въглища и природен газ, биомаса или ядрено делене. Горивото може да идва и от природни източници, като геотермална енергия - естествена топлина, излъчваща се дълбоко в земята. Хидроелектрическите генератори се захранват от енергията на водопад. Първият хидроелектрически генератор в света, проектиран от Никола Тесла и построен от Джордж Уестингхаус, се намира в Ниагарския водопад. Той генерира около 4,9 милиона киловата мощност, достатъчно за 3,8 милиона домове.
Създаване на собствен генератор
Много е лесно да се конструира генератор. Възможни са много конструкции, но един от най-лесните се състои от неподвижна намотка и въртящ се магнит. Проводниците се навиват около пирон, покрит с обидна лента, а магнитът може да бъде обикновен подкова. Когато пробиете отвор през основата на магнита, поставете плътно прилепнал вал и прикрепете вала към бормашина, можете да генерирате достатъчно електричество, за да запалите крушка, само като работите с бормашината, за да накарате магнита да се върти около бобина.