Amikor egy vezetőt egy változó mágneses mezőbe helyeznek, a vezető elektronjai elmozdulnak, és elektromos áramot generálnak. A mágnesek ilyen mágneses tereket hoznak létre, és különböző konfigurációkban felhasználhatók villamos energia előállítására. Az alkalmazott mágnes fajtájától függően a forgó elektromos generátor mágnesei különböző helyeken lehetnek, és különböző módon képesek villamos energiát előállítani. A felhasznált villamos energia nagy része olyan generátorokból származik, amelyek mágneses tereket használnak az elektromosság előállításához.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az elektromos generátorok huzaltekercseket forgatnak állandó vagy elektromos mágnesek által létrehozott mágneses mezőkön keresztül. Amint a vezető tekercsek a mágneses mezőkön mozognak, a vezetékek elektronjai elmozdulnak, és elektromos áramot hoznak létre.
A mágnesesség felhasználása az áramtermeléshez
Miközben a napelemek egyre nagyobb mennyiségű villamos energiát termelnek, és kis mennyiséget nyernek az akkumulátorokból a legtöbb áram olyan generátorokból származik, amelyek létrehozásához mágneses tereket használnak elektromosság. Ezek a generátorok huzaltekercsekből állnak, amelyek vagy mágneses mezőkön keresztül forognak, vagy mozdulatlan mágneses tengely körül állnak. Mindkét esetben a huzaltekercsek a mágnesek által létrehozott változó mágneses mezőknek vannak kitéve.
A mágnesek lehetnek állandó vagy elektromos mágnesek. Az állandó mágneseket főleg a kis generátorokban használják, és megvan az az előnyük, hogy nincs szükségük tápegységre. Az elektromos mágnesek vasból vagy acélból vannak sodrva. Amikor az elektromosság áthalad a huzalon, a fém mágnesessé válik és mágneses teret hoz létre.
A generátorok vezetéktekercsei vezetők, és amikor a vezetékekben lévő elektronok változó mágneses térnek vannak kitéve, mozognak, és elektromos áramot hoznak létre a vezetékekben. A vezetékek össze vannak kötve, és az áram végül elhagyja az erőművet, és tovább megy az otthonok és gyárak áramellátására.
Megpróbál építeni egy örök mágneses generátort
Ha állandó mágneseket használnak egy generátorban, akkor csak meg kell fordítania a generátor tengelyét az áramtermeléshez. Miután ezeket a generátorokat először kifejlesztették, az emberek azt hitték, hogy a generátort egy motor meghajtására képesek, amely aztán megfordítja a generátort. Úgy gondolták, hogy ha a motor és a generátor pontosan illeszkedik egymáshoz, akkor megépíthetnek egy mágneses áramforrást, amely örökké örökmozgóként fog működni.
Sajnos nem működött. Bár az ilyen generátorok és motorok nagyon hatékonyak, a vezetékek ellenállásában mégis vannak elektromos veszteségeik, és a tengelycsapágyakban súrlódás tapasztalható. Még akkor is, amikor a kísérleteket végző emberek egy ideig működni kezdik a generátor-motor egységet, végül a veszteségek és a súrlódás miatt leáll.
Hogyan működik egy tipikus erőmű-generátor
A nagy erőművek nagy, helyiségméretű generátorokkal rendelkeznek, amelyek villamos energiát mágneses mezők felhasználásával állítanak elő. Az elektromos mágneseket általában tengelyre szerelik, és az elektromos tápegységhez csatlakoztatják. Az áram bekapcsolásakor az elektromos mágnesek erős mágneses tereket hoznak létre. A tekercsek a tengely körül vannak felszerelve. Amint a tengely a mágnesekkel forog, a huzaltekercsek változó mágneses mezőknek vannak kitéve, és a vezetékekben elektromos áram keletkezik.
Számos különböző módszer használható arra, hogy a generátorok tengelyei forogjanak és áramot termeljenek. Szélturbináknál a légcsavar forgatja a tengelyt. A szén- és atomerőművekben a szén elégetéséből vagy az atomreakcióból származó hő gőzt generál a generátort meghajtó turbina működtetésére. A földgázüzemű erőművekben a gázturbina ugyanazt a munkát végzi. Az erőműveknek olyan energiaforrásra van szükségük, amely képes a generátor tengelyének forogására, majd a mágnesek előállíthatják az elektromosságot előállító mágneses mezőket.