An einem typischen Tag verbraucht ein durchschnittlicher Mensch Hunderte von Malen elektrische Energie, ohne darüber nachzudenken. Für viele Menschen ist es selbstverständlich, einen Schalter umzulegen, um ein Licht einzuschalten oder ein elektrisches Gerät an eine Steckdose anzuschließen. Ein Großteil dieses Stroms wird von elektromechanischen Geräten geliefert, wie den Stromgeneratoren von Wasserkraftwerken oder Windturbinen. Elektrische Energie kann auch auf chemischem oder photoelektrischem Wege erzeugt werden, beispielsweise durch Verwendung von Batterien oder Sonnenenergie. Abhängig von der Art der benötigten elektrischen Energie können ein oder mehrere Verfahren zur Erzeugung elektrischer Energie gleichzeitig verwendet werden.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Elektromagnetische Stromquellen wie Wechselstromgeneratoren oder Gleichstromgeneratoren verwenden Magnetfelder, die über eine elektrische Spule induziert werden, um Elektrizität zu erzeugen. Sofern nicht ein Teil des Erzeugungsprozesses ineffizient oder in irgendeiner Weise schädlich ist, kann es vorteilhaft sein, eine solche Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischem Strom zu verwenden.
Vorteile
Ein Vorteil der Verwendung einer elektromagnetischen Energiequelle besteht darin, dass Sie je nach verwendetem elektromechanischem Gerät keine externe Stromquelle benötigen, um elektrischen Strom zu erzeugen. Ein Beispiel hierfür ist ein Wechselstromgenerator (AC). Wenn mechanische Rotationsenergie eine Spule im Generator dreht, setzt sie diese Spule Änderungen des Magnetfelds aus. Diese Änderungen induzieren die Erzeugung von Wechselspannung – Spannung, bei der der Strom die Richtung mit einer bestimmten Frequenz ändert – zwischen den beiden Ausgangsenden der Spule. Da außer der mechanischen Bewegung der rotierenden Spule keine weitere Energie benötigt wird, kann dieser Gerätetyp vorteilhaft sein in Situationen, in denen eine mechanische Energiequelle verfügbar ist, wie beispielsweise eine Dampf- oder Gasturbine oder ein Diesel- oder Benzinmotor.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer elektromagnetischen Energiequelle besteht darin, dass Sie entweder Wechselstrom oder Gleichstrom (DC) erzeugen können. Wie bereits erwähnt, verwendet ein Wechselstromgenerator wechselnde Magnetfelder, um elektrischen Wechselstrom zu erzeugen. Ein Gleichstromgenerator arbeitet auf ähnliche Weise; Es sind jedoch einige zusätzliche Teile erforderlich, um elektrischen Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Viele Gleichstrommotoren und -generatoren verwenden ein Gerät, das als Kommutator bezeichnet wird, um den Wechselstrom umzuwandeln der aus dem Stromgenerator in Strom fließt, der nur in eine Richtung fließt, oder direkt Strom. Wie bei einem Wechselstromgenerator benötigen viele Arten von Gleichstromgeneratoren nur eine zuverlässige mechanische Energiequelle, um Strom zu erzeugen.
Nachteile
Elektromagnetische Stromquellen sind möglicherweise nicht so nützlich oder können unter bestimmten Umständen gefährlich sein. Wenn Sie beispielsweise eine Stromquelle benötigen, die einen geregelten Stromausgang haben muss, müssen sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstromgeneratoren mit einer konstanten Geschwindigkeit betrieben werden. Während ein Gleichstromgenerator elektrischen Strom erzeugt, der in eine Richtung fließt, ist der elektrische Strom außerdem unregelmäßig. Um den von einem Gleichstromgenerator erzeugten Strom zu regulieren, benötigen Sie zusätzliche elektrische Geräte wie eine Batterie, u. a Kondensator und eine Induktivität sowie elektronische Komponenten, sogenannte Dioden, um sicherzustellen, dass der Strom innerhalb eines geregelten Reichweite.
Da Generatoren elektromagnetische Felder zur Stromerzeugung verwenden, können diese Felder für einige Personen, die empfindliche medizinische Geräte wie Herzschrittmacher verwenden, gefährlich sein. Dieselben elektromagnetischen Felder können auch andere elektrische und elektronische Geräte wie Mobiltelefone und Computer stören. Der Prozess der Stromerzeugung erzeugt auch Wärme; Daher ist es am besten, keinen Generator in der Nähe von Gegenständen oder in Umgebungen mit brennbarem oder brennbarem Material zu verwenden.