मोटर्स और जनरेटर विद्युत चुम्बकीय उपकरण हैं। उनके पास करंट ले जाने वाले लूप होते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हैं। यह तेजी से बदलता चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रोमोटिव बल पैदा करता है, जिसे ईएमएफ या वोल्टेज कहा जाता है। इलेक्ट्रिक मोटर और जनरेटर एक दूसरे के विपरीत हैं। इलेक्ट्रिक मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जबकि विद्युत जनरेटर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
निर्माण
इलेक्ट्रिक मोटर्स और जनरेटर में करंट ले जाने वाले लूप होते हैं जो लगातार चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हैं। छोरों को एक लोहे के कोर के चारों ओर लपेटा जाता है जिसे आर्मेचर कहा जाता है जो उनके अंदर के चुंबकीय क्षेत्र को मजबूत बनाता है। लूप में करंट दिशा को उलट देता है जिससे आर्मेचर होता है और इसलिए लूप लगातार घूमते रहते हैं। छोरों की बदलती दिशा के कारण एक प्रेरित ईएमएफ उत्पन्न होता है।
इलेक्ट्रोमोटिव बल के लिए ईएमएफ छोटा है। यह एक बल नहीं है, बल्कि एक उपकरण के टर्मिनलों के बीच संभावित अंतर है जो ऊर्जा के एक रूप को विद्युत ऊर्जा में बदल देता है। एक बैटरी, उदाहरण के लिए, रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है, और इसी तरह ईएमएफ का एक स्रोत है। एक संभावित अंतर एक वोल्टेज है।
लूपों की गति से निर्मित प्रेरित ईएमएफ चुंबकीय क्षेत्र जितनी तेजी से बदलता है उतना ही बड़ा होता जाता है। यह फैराडे का प्रेरण का नियम है, जिसका नाम इसके खोजकर्ता, प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे के नाम पर रखा गया है।
एसी जेनरेटर
एसी जनरेटर मोटरों के विपरीत होते हैं, क्योंकि वे यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र में छोरों को घुमाने के लिए यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, और उत्पन्न ईएमएफ एक साइन तरंग है जो समय के साथ बदलती रहती है। संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे देशों में कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधन के जलने से बनने वाली भाप एक सामान्य स्रोत है। यूरोप में, भाप बनाने के लिए परमाणु विखंडन का उपयोग किया जाता है। कुछ जलविद्युत संयंत्रों में, जैसे कि नियाग्रा जलप्रपात में पाए जाने वाले, पानी के दबाव का उपयोग टर्बाइनों को घुमाने के लिए किया जाता है। टर्बाइन वेन्स या ब्लेड वाले रोटर होते हैं। यांत्रिक ऊर्जा स्रोतों के लिए आमतौर पर पवन और पानी का उपयोग जीवाश्म ईंधन के रूप में नहीं किया जाता है क्योंकि वे उतने कुशल नहीं हैं और अधिक महंगे हैं।
एसी मोटर्स
एसी मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। चुंबकीय क्षेत्र में लूपों को घुमाने के लिए एक प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग किया जाता है। अधिकांश एसी मोटर इंडक्शन का उपयोग करके करंट उत्पन्न करते हैं। एक इलेक्ट्रोमैग्नेट चुंबकीय क्षेत्र का कारण बनता है और कॉइल के समान वोल्टेज का उपयोग करता है।
डीसी मोटर्स और जेनरेटर
डीसी मोटर्स और जनरेटर उनके एसी समकक्षों के समान हैं, सिवाय इसके कि उनके पास एक स्प्लिट रिंग है जिसे कम्यूटेटर कहा जाता है। कम्यूटेटर विद्युत संपर्कों से जुड़ा होता है जिन्हें ब्रश कहा जाता है। कम्यूटेटर के माध्यम से धारा की बदलती दिशा आर्मेचर का कारण बनती है और इस प्रकार लूप घूमने लगते हैं। आर्मेचर जिस चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है वह स्थायी चुंबक या विद्युत चुंबक हो सकता है। डीसी जनरेटर में एक उत्पन्न ईएमएफ प्रत्यक्ष धारा है।
जेनरेटर की तुलना में मोटर्स
सभी मोटर जेनरेटर हैं। एक जनरेटर में ईएमएफ इसकी दक्षता बढ़ाता है, लेकिन एक मोटर में एक ईएमएफ ऊर्जा की बर्बादी और इसके प्रदर्शन में अक्षमता में योगदान देता है। एक बैक ईएमएफ एक चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन का प्रतिरोध है। एक मोटर में एक बैक ईएमएफ चालू होने के बाद दिखाई देता है, हालांकि तुरंत नहीं। यह लूप में करंट को कम करता है, और जैसे-जैसे मोटर की गति बढ़ती है, यह बड़ा होता जाता है। इससे मोटर की बिजली की आवश्यकता भी बढ़ जाती है, विशेष रूप से बहुत बड़े भार के तहत।