Какви са частите на генератор за променлив ток?

Устройствата, които работят с електрическа енергия (телефони, компютри, съдомиялни машини и кафе машини) се използват ежедневно и улесняват живота ни. Електричеството се доставя в домовете ни с помощта на електрически генератори. Съвременните електрически генератори работят на същата основа като генератора, изобретен от Майкъл Фарадей през 1831 година. Най-често използваните генератори са генератори на променлив ток (алтернативен ток), които са ежедневните генератори на енергия.

Електрическият генератор е устройство, което преобразува механичната енергия в електрическа. Законът, който го управлява, е принципът на "електромагнитната индукция", изобретен от Фарадей. Принципът гласи, че променящото се магнитно поле причинява напрежение в проводник. Има два вида електрически генератори: AC и DC (постоянен ток) генератори. Генераторът за променлив ток произвежда ток, който непрекъснато обръща посоката, а генераторът за постоянен ток произвежда ток, който тече само в една посока.

Основните части на генератора на променлив ток са механичната мощност, магнитите и един или повече ротори. Без нито една от тези части електричеството не може да се произвежда. Всяка част има своя собствена роля.

Всеки атом се състои от еднакъв брой протони (положителни) и електрони (отрицателни). Някои материали (наречени проводници) имат свободно задържани електрони, които могат да преминават от един атом към друг. Потокът на електроните се нарича електричество. Магнитът може лесно да причини поток на електрони от един атом към друг. Когато магнитът се доближи до проводник, силата на магнита кара електроните да текат и по този начин произвежда електричество. Вътре в генератор на променлив ток един или повече ротори (жични намотки), задвижвани от механична сила, се въртят вътре в магнитно поле.

Механичната енергия се използва от генератор на променлив ток за производство на електричество. Източници като вода, вятър или въглища могат да се използват за задействане на роторите в генератора. Най-простият тип генератор се задейства с ръчна манивела. По-големите генератори могат да бъдат задействани от вятърни или водни турбини, сгъстен въздух или двигатели с вътрешно горене. Например: Ако река тече през или близо до град, механичният източник на енергия е водният поток.

Магнитът е материал, който произвежда магнитно поле. Той има северен и южен полюс и привлича феромагнитни материали (метали, които се привличат към магнита и които могат да се магнетизират като желязо, никел или кобалт). Вътре в генератор на променлив ток магнит създава магнитно поле между северния и южния полюс. Когато роторът се движи между северния и южния полюс на магнита, електроните в намотката започват да текат.

Роторът е намотка от тел, която се върти вътре в магнитното поле. Материалът, използван за жицата, трябва да бъде добър проводник (направен от атоми с свободно задържани електрони). Когато проводникът е близо до южния полюс, електроните текат в едната посока, а когато е близо до северния полюс, електроните текат от другата страна. Тъй като проводникът се върти от северния полюс към южния полюс на магнита и обратно към северния полюс и така нататък, електрическият ток обръща посоката постоянно.