Quelles sont les pièces d'un générateur AC?

Les appareils fonctionnant à l'électricité (téléphones, ordinateurs, lave-vaisselle et machines à café) sont utilisés au quotidien et nous facilitent la vie. L'électricité est apportée à nos maisons avec l'utilisation de générateurs électriques. Les générateurs électriques modernes fonctionnent sur la même base que le générateur inventé par Michael Faraday en 1831. Les générateurs les plus couramment utilisés sont les générateurs à courant alternatif (courant alternatif), qui sont les générateurs d'électricité quotidiens.

Un générateur électrique est un appareil qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. La loi qui le régit est le principe de "l'induction électromagnétique" inventé par Faraday. Le principe stipule qu'un champ magnétique changeant provoque une tension dans un conducteur. Il existe deux types de générateurs électriques: les générateurs AC et DC (courant continu). Le générateur CA produit un courant qui inverse continuellement la direction et le générateur CC produit un courant qui ne circule que dans un sens.

Les éléments de base d'un générateur AC sont la puissance mécanique, les aimants et un ou plusieurs rotors. Sans aucune de ces pièces, l'électricité ne peut pas être produite. Chaque partie a son propre rôle.

Chaque atome est constitué d'un nombre égal de protons (positifs) et d'électrons (négatifs). Certains matériaux (appelés conducteurs) contiennent des électrons lâches qui peuvent passer d'un atome à l'autre. Le flux d'électrons est appelé électricité. Un aimant peut facilement provoquer un flux d'électrons d'un atome à l'autre. Lorsqu'un aimant s'approche d'un fil, la force de l'aimant fait circuler les électrons et produit ainsi de l'électricité. À l'intérieur d'un générateur à courant alternatif, un ou plusieurs rotors (bobines de fil), mis en mouvement par une force mécanique, tournent à l'intérieur d'un champ magnétique.

L'énergie mécanique est utilisée par un générateur AC pour produire de l'électricité. Des sources telles que l'eau, le vent ou le charbon peuvent être utilisées pour mettre en mouvement les rotors à l'intérieur d'un générateur. Le type de générateur le plus simple est mis en mouvement par une manivelle. De plus gros générateurs peuvent être mis en mouvement par des turbines éoliennes ou hydrauliques, des moteurs à air comprimé ou à combustion interne. Par exemple: Si une rivière traverse ou s'approche d'une ville, la source d'énergie mécanique est le débit d'eau.

L'aimant est un matériau qui produit un champ magnétique. Il a un pôle nord et un pôle sud et attire les matériaux ferromagnétiques (métaux qui sont attirés par l'aimant et qui peuvent être magnétisés comme le fer, le nickel ou le cobalt). À l'intérieur d'un générateur AC, un aimant crée un champ magnétique entre les pôles nord et sud. Lorsque le rotor se déplace entre les pôles nord et sud de l'aimant, les électrons de la bobine commencent à circuler.

Le rotor est une bobine de fil qui tourne à l'intérieur du champ magnétique. Le matériau utilisé pour le fil doit être un bon conducteur (constitué d'atomes avec des électrons peu retenus). Lorsque le fil est proche du pôle sud, les électrons circulent dans un sens et lorsqu'il est proche du pôle nord, les électrons circulent dans l'autre sens. Parce que le fil tourne du pôle nord au pôle sud de l'aimant et revient au pôle nord et ainsi de suite, le courant électrique change constamment de direction.