जनरेटर कैसे काम करता है?

कुछ उत्पन्न करना अन्य अवयवों से बनाना है। आप अपने आस-पास की दुनिया के बारे में विचारों के स्निपेट का उपयोग करके एक छोटी कहानी तैयार कर सकते हैं; लोग विभिन्न स्रोतों से एकत्रित जानकारी के आधार पर अपने जीवन की योजनाएँ बनाते हैं।

एक जनरेटर, रोजमर्रा की भाषा में, एक इकाई है जो मानव प्रयासों के लिए बिजली, आमतौर पर बिजली का उत्पादन करने में सक्षम है। चूंकि बिजली और ऊर्जा, दुर्भाग्य से, कुछ भी नहीं से बनाई जा सकती हैं, जनरेटर को स्वयं किसी प्रकार के बाहरी स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए, ऊर्जा जो तब प्रयोग करने योग्य बिजली में प्रसारित होती है। यदि आपने कभी अच्छी तरह से तैयार लोगों के स्वामित्व वाले केबिन में डेरा डाले हुए समय बिताया है, तो आप गैस से चलने वाले जनरेटर की अवधारणा से परिचित हो सकते हैं। आज, विभिन्न प्रकार के जनरेटर मौजूद हैं, लेकिन वे सभी एक ही मौलिक भौतिक जनरेटर कार्य सिद्धांतों पर भरोसा करते हैं।

1831 में, भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे ने पाया कि जब तार के एक तार के अंदर एक चुंबक ले जाया जाता है, तो तार के अंदर इलेक्ट्रॉनों का "प्रवाह" होता है, इस आंदोलन को विद्युत प्रवाह कहा जाता है। एक जनरेटर कोई भी मशीन है जो ऊर्जा को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करती है, लेकिन इस ऊर्जा के स्रोत की परवाह किए बिना - चाहे वह हो कोयला, जल या पवन ऊर्जा - विद्युत प्रवाह उत्पन्न होने का अंतिम कारण चुंबकीय के भीतर गति के माध्यम से होता है मैदान।

सभी संभावनाओं में, आपने मैग्नेट को किसी न किसी तरह से कार्य करते देखा है - शायद छोटे, आयताकार मैग्नेट का उपयोग घर और कार्यालय की सेटिंग में रेफ्रिजरेटर में रुचि की वस्तुओं को चिपकाने के लिए किया जाता है। एक विशेष प्रकार के सिलेंडर के आकार का चुंबक, जिसे इलेक्ट्रोमैग्नेट कहा जाता है, को एक केंद्रीय शाफ्ट के चारों ओर लपेटे गए कंडक्टर तार (जैसे तांबे के तार) के इन्सुलेटेड कॉइल्स की एक श्रृंखला के चारों ओर रखा जाता है। इन कई कॉइल्स में से प्रत्येक, शाफ्ट के आस-पास की अंगूठी की तरह है और शाफ्ट की धुरी के दाहिने कोण पर उन्मुख होता है, जो टायर के धुरी के संबंध में टायर के संबंध की तरह होता है। जब तारों से जुड़ा शाफ्ट घूमता है, तो करंट उत्पन्न होता है, क्योंकि तारों के बाहर बेलनाकार विद्युत चुम्बक उनके साथ घूमता नहीं है, इस प्रकार एक चुंबकीय क्षेत्र और संचालन के अंदर आवेशों के बीच सापेक्ष गति स्थापित करता है तार

ऐसा ही होगा यदि चुंबकीय क्षेत्र का स्रोत किसी स्थिर तार या तारों के आसपास के क्षेत्र में चला जाए। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन घूम रहा है, चुंबक या तार (या दोनों), जब तक उनके बीच सापेक्ष, चल रही गति है।

बिजली का चल रहा उत्पादन हमेशा एक चिंता का विषय क्यों है? ऐसा क्यों है कि आप जानते हैं कि यदि एक या दो दिन से अधिक समय तक "बिजली चली जाती है" तो आपका जीवन बाधित हो जाएगा और संभवत: बाधित हो जाएगा? इसका सरल उत्तर यह है कि, जबकि मनुष्य प्राकृतिक गैस और तेल जैसे भारी मात्रा में जीवाश्म ईंधन को आपात स्थिति में उपयोग करने के लिए संग्रहीत कर सकते हैं, बड़ी मात्रा में बिजली को स्टोर करने का कोई अच्छा तरीका नहीं है। आपके पास पहुंच के भीतर बिजली को स्टोर करने के मानव जाति के सर्वोत्तम प्रयास का एक संस्करण है, जो एक बैटरी है। लेकिन जब बैटरी, तकनीक की दुनिया में हर चीज की तरह, समय के साथ अधिक शक्तिशाली और लंबे समय तक चलने वाली हो गई हैं, तो वे हैं पूरे शहरों और आधुनिक बिजली के लिए आवश्यक बड़े पैमाने पर वोल्टेज आउटपुट को बनाए रखने की उनकी क्षमता के मामले में बेहद सीमित है अर्थव्यवस्थाएं।

आधुनिक दुनिया में बिजली को स्टोर करने का कोई विश्वसनीय तरीका नहीं होने के परिणामस्वरूप, इसे कच्चे माल से हमेशा उत्पादन करने के तरीके होने चाहिए। यही कारण है कि अधिकांश व्यवसायों, उनकी प्रकृति के आधार पर, परिवेशी शहर की आपूर्ति बाधित होने की स्थिति में बैकअप जनरेटर होते हैं। जबकि एक बेसबॉल-कार्ड की दुकान एक घंटे के लिए बिजली खोना विनाशकारी नहीं हो सकता है, अस्पताल गहन देखभाल में प्रभावों पर विचार करें इकाई जिसमें बिजली से चलने वाली मशीनें सचमुच लोगों को सांस लेने के माध्यम से उनके और अन्य महत्वपूर्ण के लिए जीवित रख रही हैं कार्य।

चित्र दो बड़े, घन-आकार के चुम्बकों को एक मीटर अलग रखा गया है, एक का दक्षिणी ध्रुव दूसरे के उत्तरी ध्रुव का सामना कर रहा है और इस तरह उनके बीच एक मजबूत, योगात्मक चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण कर रहा है। यह क्षेत्र उत्तरी ध्रुव की ओर इशारा करता है और, यदि चुम्बक के सिरे पूरी तरह से लंबवत हैं फर्श के संबंध में, चुंबकीय क्षेत्र की दिशा फर्श के समानांतर है, जैसे अदृश्य का ढेर stack कालीन यदि सीधे ऊपर खड़े एक संवाहक तार को चुम्बकों के बीच के स्थान में घुमाया जाता है और ठीक 0.5. रहता है प्रत्येक से मीटर की दूरी पर, तार की गति चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होती है और धारा के अनुदिश उत्पन्न होती है तार चुंबकीय क्षेत्र, तार की गति और वर्तमान दिशा (और तार की) इस प्रकार परस्पर लंबवत हैं।

इससे महत्वपूर्ण निष्कर्ष यह है कि जब तक केंद्रीय शाफ्ट चालू रहता है तब तक बिजली की एक स्थिर आपूर्ति उत्पन्न करने के लिए यह चुंबक-तार व्यवस्था पूरी तरह से स्थापित है। घुमाएँ, बेलनाकार चुंबक के अंदर कुंडलित तारों को इस तरह घुमाएँ कि तारों के माध्यम से और बाहरी मशीन, घर या पूरी शक्ति के माध्यम से धारा का एक स्थिर प्रवाह सुनिश्चित हो सके। ग्रिड। यहाँ चाल, निश्चित रूप से, शाफ्ट को घूमने की शक्ति प्रदान कर रही है। इंजीनियरों ने विभिन्न प्रकार के जनरेटर का उत्पादन किया है जो विभिन्न बिजली स्रोतों का उपयोग करते हैं।

विद्युत जनरेटर को थर्मल जनरेटर में विभाजित किया जा सकता है, जो बिजली उत्पन्न करने के लिए गर्मी का उपयोग करते हैं, और गतिज जनरेटर, जो बिजली का उत्पादन करने के लिए गति की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। (ध्यान दें कि ऊष्मा, कार्य और ऊर्जा सभी की इकाइयाँ समान होती हैं - आमतौर पर जूल या उसके गुणक, लेकिन कभी-कभी कैलोरी, अर्ग या ब्रिटिश थर्मल यूनिट [BTU]। शक्ति प्रति यूनिट समय ऊर्जा है और आमतौर पर वाट या अश्वशक्ति में होती है।)

थर्मल जनरेटर: जीवाश्म-ईंधन जनरेटर उद्योग मानक हैं और कोयले, पेट्रोलियम (तेल) या प्राकृतिक गैस के जलने से संचालित होते हैं। ये ईंधन प्रचुर मात्रा में हैं लेकिन सीमित हैं, और ये कई पर्यावरणीय और स्वास्थ्य समस्याओं का निर्माण करते हैं जिन्होंने मानवता को विकल्पों के साथ आने के लिए प्रेरित किया है। सह-उत्पादन इस प्रकार के संयंत्रों से अपशिष्ट भाप को उन ग्राहकों तक पहुँचाना शामिल है जो अपने स्वयं के छोटे जनरेटर के लिए भाप का उपयोग करते हैं। परमाणु शक्ति परमाणु विखंडन के दौरान जारी ऊर्जा का दोहन, एक "स्वच्छ" लेकिन विवादास्पद प्रक्रिया है। प्राकृतिक गैस जनरेटर भाप का उत्पादन किए बिना बिजली का उत्पादन करते हैं और इसे भाप उत्पादन के साथ जोड़ा जा सकता है। बायोमास जिन पौधों में गैर-पारंपरिक वस्तुओं का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है (जैसे लकड़ी या पौधे का पदार्थ), ने २१वीं सदी की शुरुआत में गति पकड़ ली है।

काइनेटिकजनरेटर: दो मुख्य प्रकार के गतिज बिजली जनरेटर पनबिजली संयंत्र और पवन ऊर्जा (या पवन टरबाइन) हैं। जलविद्युत संयंत्र जनरेटर के अंदर शाफ्ट को घुमाने के लिए पानी के प्रवाह पर भरोसा करें। चूंकि कुछ नदियां साल भर स्थिर दर से मिलती-जुलती किसी भी चीज़ से बहती हैं, इनमें से अधिकांश सुविधाओं में बांधों द्वारा बनाई गई कृत्रिम झीलें शामिल हैं (जैसे कि झील दक्षिणी नेवादा और उत्तरी एरिज़ोना में मीड, हूवर बांध द्वारा गठित) ताकि टर्बाइनों के प्रवाह को क्षेत्र के अनुसार कृत्रिम रूप से हेरफेर किया जा सके जरूरत है। पवन ऊर्जा कृत्रिम झीलों की तरह स्थानीय भूमि और वन्य जीवन को बाधित न करने का फायदा है, लेकिन हवा बहुत है बिजली पैदा करने में पानी की तुलना में कम कुशल, और यह अलग-अलग स्तरों और गति की समस्या को भी वहन करता है हवा। जबकि "पवनचक्की खेतों" में एक निश्चित स्तर का निर्माण करने के लिए एक साथ जुड़े कई टर्बाइन शामिल हो सकते हैं बड़े समुदायों को बिजली प्रदान करने के लिए पर्याप्त बिजली, पवन ऊर्जा अभी तक संभव नहीं थी 2018.