På en typisk dag kan en gennemsnitlig person bruge elektrisk strøm hundreder af gange uden at tænke over det igen. For mange mennesker er det en anden karakter at slå en kontakt for at tænde en lampe eller tilslutte en elektrisk enhed til en stikkontakt. Meget af denne elektricitet leveres af elektromekaniske enheder, såsom de elektriske generatorer, der bruges af vandkraftværker eller vindmøller. Elektrisk energi kan også genereres ved kemiske eller fotoelektriske midler, såsom ved hjælp af batterier eller solenergi. Afhængig af hvilken type elektrisk strøm der er behov for, kan en eller flere metoder til elproduktion anvendes samtidigt.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Elektromagnetiske energikilder, såsom generatorer eller jævnstrømsgeneratorer, bruger magnetfelter induceret over en elektrisk spole til at producere elektricitet. Medmindre en del af produktionsprocessen er ineffektiv eller skadelig på en eller anden måde, kan det være fordelagtigt at bruge en sådan enhed til at generere elektrisk energi.
Fordele
En fordel ved at bruge en elektromagnetisk energikilde er, at du, afhængigt af den anvendte elektromekaniske enhed, ikke har brug for en ekstern elektrisk kilde for at generere elektrisk strøm. Et eksempel på dette er en vekselstrømsgenerator. Når rotationsmekanisk energi drejer en spole inde i generatoren, udsætter den spolen for ændringer i magnetfeltet. Disse ændringer inducerer produktionen af vekselstrømsspænding - spænding, hvor strømmen ændrer retninger med en bestemt frekvens - mellem de to udgangsender af spolen. Da der ikke kræves anden energi end den roterende spoles mekaniske bevægelse, kan denne type anordning være fordelagtig i situationer, hvor der er en klar kilde til mekanisk energi, såsom en damp- eller gasturbine eller en diesel- eller benzinmotor.
En anden fordel ved at bruge en elektromagnetisk energikilde er, at du kan generere enten vekselstrøm eller jævnstrøm (DC). Som nævnt tidligere bruger en vekselstrømsgenerator skiftende magnetfelter til at skabe vekselstrøm. En jævnstrømsgenerator fungerer på lignende måde; det kræver dog et par ekstra stykker for at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm. Mange jævnstrømsmotorer og generatorer bruger en enhed kaldet kommutator til at konvertere vekselstrøm der kommer ud af strømgeneratoren til strøm, der kun flyder i en retning eller direkte nuværende. Som med en vekselstrømsgenerator kræver mange typer jævnstrømsgeneratorer kun en pålidelig kilde til mekanisk energi for at generere elektricitet.
Ulemper
Elektromagnetiske strømkilder er muligvis ikke så nyttige eller kan under visse omstændigheder være farlige at bruge. For eksempel, hvis du har brug for en strømkilde, der skal have en reguleret strømudgang, skal både vekselstrøms- og jævnstrømsgeneratorer køres med en ikke-varierende hastighed. Yderligere, mens en jævnstrømsgenerator producerer elektrisk strøm, der flyder i en retning, er den elektriske strøm uregelmæssig. For at regulere strømmen produceret af en jævnstrømsgenerator skal du bruge yderligere elektrisk udstyr, såsom et batteri, a kondensator og en induktor samt elektroniske komponenter kaldet dioder for at sikre, at strømmen forbliver inden for en reguleret rækkevidde.
Da generatorer bruger elektromagnetiske felter til at producere elektricitet, kan disse felter være farlige for nogle mennesker, der bruger følsomt medicinsk udstyr, såsom pacemakere. Disse samme elektromagnetiske felter kan også forstyrre andre elektriske og elektroniske enheder, såsom mobiltelefoner og computere. Den elektriske energiproduktionsproces producerer også varme; derfor ville det være bedst ikke at bruge en generator omkring genstande eller i miljøer, hvor der er brændbart eller brændbart materiale.
