Jaké jsou součásti generátoru střídavého proudu?

Zařízení, která fungují na elektřinu (telefony, počítače, myčky nádobí a kávovary), jsou používána denně a usnadňují nám život. Elektřina je do našich domovů přiváděna pomocí elektrických generátorů. Moderní elektrické generátory fungují na stejném základě jako generátor, který vynalezl Michael Faraday v roce 1831. Nejběžněji používané generátory jsou generátory střídavého proudu (alternativní proud), které jsou každodenními generátory energie.

Elektrický generátor je zařízení, které převádí mechanickou energii na elektrickou energii. Zákon, který jej řídí, je princip „elektromagnetické indukce“, který vynalezl Faraday. Princip uvádí, že měnící se magnetické pole způsobuje napětí ve vodiči. Existují dva typy elektrických generátorů: generátory AC a DC (stejnosměrný proud). Generátor střídavého proudu vytváří proud, který nepřetržitě obrací směr, a stejnosměrný generátor vytváří proud, který proudí pouze jedním směrem.

Základní součásti generátoru střídavého proudu jsou mechanická síla, magnety a jeden nebo více rotorů. Bez kterékoli z těchto částí nelze vyrobit elektřinu. Každá část má svou vlastní roli.

Každý atom se skládá ze stejného počtu protonů (kladných) a elektronů (záporných). Některé materiály (nazývané vodiče) mají volně držené elektrony, které mohou proudit z jednoho atomu na druhý. Tok elektronů se nazývá elektřina. Magnet může snadno způsobit tok elektronů z jednoho atomu na druhý. Když se magnet přiblíží k drátu, síla magnetu způsobí tok elektronů a tím vytvoří elektřinu. Uvnitř generátoru střídavého proudu se jeden nebo více rotorů (drátové cívky), které se uvedou do pohybu mechanickou silou, otáčí uvnitř magnetického pole.

Mechanická energie je používána generátorem střídavého proudu k výrobě elektřiny. K uvedení rotorů do vnitřku generátoru lze použít zdroje, jako je voda, vítr nebo uhlí. Nejjednodušší typ generátoru se uvádí do pohybu ruční klikou. Větší generátory lze uvést do pohybu pomocí větrných nebo vodních turbín, stlačeného vzduchu nebo spalovacích motorů. Například: Pokud řeka protéká městem nebo v jeho blízkosti, zdrojem mechanické energie je tok vody.

Magnet je materiál, který vytváří magnetické pole. Má severní a jižní pól a přitahuje feromagnetické materiály (kovy, které jsou přitahovány k magnetu a které mohou být magnetizovány, jako je železo, nikl nebo kobalt). Uvnitř generátoru střídavého proudu vytváří magnet magnetické pole mezi severním a jižním pólem. Když se rotor pohybuje mezi severním a jižním pólem magnetu, elektrony v cívce začnou proudit.

Rotor je cívka drátu, která se otáčí uvnitř magnetického pole. Materiál použitý pro drát musí být dobrý vodič (vyrobený z atomů s volně drženými elektrony). Když je vodič blízko jižního pólu, elektrony proudí jedním směrem a když je blízko severního pólu, elektrony proudí opačným směrem. Protože se vodič točí od severního pólu k jižnímu pólu magnetu a zpět k severnímu pólu atd., Elektrický proud neustále obrací směr.