A motorok és a generátorok elektromágneses eszközök. Áramvezetõ hurkokkal rendelkeznek, amelyek mágneses mezõben forognak. Ez a gyorsan változó mágneses mező elektromotoros erőket hoz létre, az úgynevezett emf-eket vagy feszültségeket. Az elektromos motorok és generátorok ellentétesek egymással. Az elektromos motorok az elektromos energiát mechanikai energiává, míg az elektromos generátorok a mechanikai energiát elektromos energiává alakítják.
Építkezés
Az elektromos motorok és generátorok áramellátó hurokkal rendelkeznek, amelyek folyamatosan forognak a mágneses mezőben. A hurkokat egy vasmagra, úgynevezett armatúrára tekerik, amely erősebbé teszi a bennük lévő mágneses teret. A hurkokban lévő áram megfordítja az irányt, ezáltal az armatúra és így a hurkok folyamatosan forognak. A hurkok változó iránya indukált emf keletkezését eredményezi.
Az EMF rövidítése az elektromotoros erő. Ez nem erő, hanem a lehetséges különbség egy eszköz kapcsa között, amely az energia egyik formáját elektromos energiává változtatja. Az akkumulátor például átalakítja a kémiai energiát elektromos energiává, és így az emf forrása is. A potenciálkülönbség a feszültség.
A hurkok mozgása által létrehozott indukált emf annál nagyobb lesz, minél gyorsabban változik a mágneses tér. Ez a Faraday Indukciós Törvénye, amelyet felfedezőjéről, a híres Michael Faraday fizikusról neveztek el.
AC generátorok
Az AC generátorok ellentétesek a motorokkal, mert a mechanikus energiát elektromos energiává alakítják. Mechanikus energiát használnak a mágneses mező hurokinak forgatásához, és a létrehozott emf egy szinusz hullám, amely időben változik. A fosszilis tüzelőanyagok, például szén, olaj és földgáz elégetéséből származó gőz általános forrás olyan országokban, mint az Egyesült Államok. Európában a maghasadás a gőz létrehozására szolgál. Néhány vízerőműben, például a Niagara-vízesésnél találhatóakban, a turbinák forgatásához víznyomást alkalmaznak. A turbinák lapátos vagy lapátos rotorok. A szelet és a vizet nem használják fosszilis tüzelőanyagként mechanikus energiaforrásokhoz, mivel ezek nem annyira hatékonyak és költségesebbek.
AC motorok
A váltakozó áramú motorok átalakítják az elektromos energiát mechanikussá. Váltakozó áramot használnak a mágneses mező hurkjainak forgatásához. A legtöbb váltakozó áramú motor indukcióval állítja elő az áramot. Egy elektromágnes okozza a mágneses teret, és ugyanazt a feszültséget használja, mint a tekercsek.
DC motorok és generátorok
Az egyenáramú motorok és generátorok hasonlóak a váltóáramú társaikhoz, azzal a különbséggel, hogy osztott gyűrűjük van, amelyet kommutátornak hívnak. A kommutátor keféknek nevezett elektromos érintkezőkhöz van csatlakoztatva. A kommutátoron át áramló áram változása az armatúra és így a hurkok forogását okozza. Az armatúra beforduló mágneses tere lehet állandó mágnes vagy elektromágnes. Az egyenáramú generátorok generált emf egyenáramúak.
Motorok a generátorokhoz képest
Minden motor generátor. A generátorban lévő emf növeli hatékonyságát, de a motorban lévő emf hozzájárul az energiapazarláshoz és a teljesítményének hatékonyságához. A hátsó emf a mágneses tér változásának ellenállása. A hátsó emf bekapcsolás után jelenik meg a motorban, bár nem azonnal. Csökkenti a hurok áramát, és a motor sebességének növekedésével nagyobb lesz. Emiatt a motor teljesítményigénye is megnő, különösen nagyon nagy terhelések esetén.