विद्युत शक्ति (फोन, कंप्यूटर, डिशवॉशर और कॉफी मशीन) का उपयोग करने वाले उपकरण दैनिक आधार पर उपयोग किए जाते हैं और हमारे जीवन को आसान बनाते हैं। विद्युत जनरेटर के उपयोग से हमारे घरों में बिजली लाई जाती है। आधुनिक विद्युत जनरेटर उसी आधार पर काम करते हैं जैसे 1831 में माइकल फैराडे द्वारा आविष्कार किया गया जनरेटर। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले जनरेटर एसी (वैकल्पिक वर्तमान) जनरेटर हैं, जो दैनिक बिजली जनरेटर हैं।
परिभाषा
विद्युत जनरेटर एक उपकरण है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसे नियंत्रित करने वाला कानून फैराडे द्वारा आविष्कार किया गया "विद्युत चुम्बकीय प्रेरण" सिद्धांत है। सिद्धांत बताता है कि एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र के कारण कंडक्टर में वोल्टेज होता है। दो प्रकार के विद्युत जनरेटर हैं: एसी और डीसी (प्रत्यक्ष वर्तमान) जनरेटर। एसी जनरेटर करंट पैदा करता है जो लगातार दिशा को उलट देता है और डीसी जनरेटर करंट पैदा करता है जो केवल एक दिशा में बहता है।
पार्ट्स
एक एसी जनरेटर के मूल भाग यांत्रिक शक्ति, चुम्बक और एक या अधिक रोटार होते हैं। इनमें से किसी भी हिस्से के बिना बिजली का उत्पादन नहीं किया जा सकता है। प्रत्येक भाग की अपनी भूमिका होती है।
यह काम किस प्रकार करता है
प्रत्येक परमाणु में समान संख्या में प्रोटॉन (धनात्मक) और इलेक्ट्रॉन (ऋणात्मक) होते हैं। कुछ सामग्रियों (जिन्हें कंडक्टर कहा जाता है) में ढीले-ढाले इलेक्ट्रॉन होते हैं जो एक परमाणु से दूसरे परमाणु में प्रवाहित हो सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को विद्युत कहते हैं। एक चुंबक आसानी से एक परमाणु से दूसरे परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह का कारण बन सकता है। जब चुम्बक किसी तार के पास पहुँचता है तो चुम्बक के बल से इलेक्ट्रान प्रवाहित होते हैं और इस प्रकार विद्युत उत्पन्न होती है। एक एसी जनरेटर के अंदर एक या एक से अधिक रोटार (वायर कॉइल), एक यांत्रिक बल द्वारा गति में, एक चुंबकीय क्षेत्र के अंदर घूमते हैं।
मेकेनिकल ऊर्जा
यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग एसी जनरेटर द्वारा बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है। जनरेटर के अंदर रोटरों को गति देने के लिए पानी, हवा या कोयले जैसे स्रोतों का उपयोग किया जा सकता है। सबसे सरल प्रकार का जनरेटर हैंड क्रैंक द्वारा गति में रखा जाता है। हवा या पानी के टर्बाइन, संपीड़ित हवा या आंतरिक दहन इंजन द्वारा बड़े जनरेटर को गति में रखा जा सकता है। उदाहरण के लिए: यदि कोई नदी किसी शहर से या उसके पास बहती है, तो यांत्रिक ऊर्जा स्रोत जल प्रवाह है।
चुंबक
चुंबक एक ऐसी सामग्री है जो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। इसका एक उत्तर और एक दक्षिणी ध्रुव है और यह लौहचुम्बकीय पदार्थों को आकर्षित करता है (धातुएँ जो चुम्बक की ओर आकर्षित होती हैं और जिन्हें चुम्बकित किया जा सकता है जैसे लोहा, निकल या कोबाल्ट)। एक एसी जनरेटर के अंदर, एक चुंबक उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव के बीच एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। जब रोटर चुम्बक के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव के बीच गति करता है, तो कुंडली में इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होने लगते हैं।
रोटार
रोटर तार का एक कुंडल है जो चुंबकीय क्षेत्र के अंदर घूमता है। तार के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री को एक अच्छा कंडक्टर होना चाहिए (ढीले इलेक्ट्रॉनों वाले परमाणुओं से बना)। जब तार दक्षिणी ध्रुव के करीब होता है, तो इलेक्ट्रॉन एक तरफ प्रवाहित होते हैं और जब यह उत्तरी ध्रुव के करीब होते हैं तो इलेक्ट्रॉन दूसरी तरफ प्रवाहित होते हैं। क्योंकि तार उत्तरी ध्रुव से चुम्बक के दक्षिणी ध्रुव की ओर घूमता है और वापस उत्तरी ध्रुव पर जाता है और इसी तरह, विद्युत प्रवाह लगातार दिशा उलट देता है।