Bagaimana Cara Kerja Genset?

Menghasilkan sesuatu berarti membuatnya dari bahan lain. Anda dapat membuat cerita pendek menggunakan potongan ide tentang dunia di sekitar Anda; orang membuat rencana untuk hidup mereka berdasarkan informasi yang mereka kumpulkan dari berbagai sumber.

Generator, dalam bahasa sehari-hari, adalah suatu entitas yang mampu menghasilkan tenaga, biasanya listrik, untuk usaha manusia. Karena daya dan energi, sayangnya, tidak dapat diciptakan dari ketiadaan, generator itu sendiri harus ditenagai oleh semacam sumber eksternal, energi yang kemudian disalurkan menjadi listrik yang dapat digunakan. Jika Anda pernah menghabiskan waktu berkemah di kabin yang dimiliki oleh orang-orang yang dipersiapkan dengan matang, Anda mungkin sudah tidak asing lagi dengan konsep genset bertenaga gas. Saat ini, berbagai jenis generator ada, tetapi semuanya bergantung pada prinsip kerja generator fisik dasar yang sama.

Pada tahun 1831, fisikawan Michael Faraday menemukan bahwa ketika magnet digerakkan di dalam kumparan kawat, elektron "mengalir" di dalam kawat, dengan gerakan ini disebut arus listrik. Generator adalah mesin apa pun yang mengubah energi menjadi arus listrik, tetapi terlepas dari sumber energi ini – baik itu batubara, tenaga air atau angin - alasan utama arus listrik dihasilkan adalah melalui gerakan dalam magnet bidang.

Kemungkinan besar, Anda telah melihat magnet beraksi dalam beberapa cara – mungkin magnet persegi panjang kecil yang digunakan di rumah dan kantor untuk menempelkan barang-barang yang menarik ke lemari es. Jenis khusus magnet berbentuk silinder, yang disebut elektromagnet, ditempatkan di sekitar serangkaian gulungan kawat konduktor yang diisolasi (seperti kawat tembaga) yang dililitkan di sekitar poros pusat. Masing-masing dari banyak gulungan ini, kemudian, seperti cincin yang mengelilingi poros dan berorientasi pada sudut yang tepat terhadap sumbu poros, seperti hubungan ban dengan poros yang menahannya. Ketika poros yang terhubung ke kabel berputar, arus dihasilkan, karena elektromagnet silindris di luar kabel tidak berputar bersama mereka, sehingga membentuk gerakan relatif antara medan magnet dan muatan di dalam konduktor kawat.

Hal yang sama akan terjadi jika sumber medan magnet bergerak di sekitar kawat atau kawat stasioner. Tidak masalah mana yang bergerak, magnet atau kawat (atau keduanya), selama ada gerakan relatif dan terus-menerus di antara keduanya.

Mengapa pembangkitan listrik yang berkelanjutan selalu menjadi perhatian? Mengapa Anda tahu bahwa hidup Anda akan terganggu dan mungkin terganggu jika "listrik padam" lebih dari satu hari? Jawaban sederhananya adalah, sementara manusia dapat menyimpan sejumlah besar bahan bakar fosil seperti gas alam dan minyak untuk digunakan dalam keadaan darurat, tidak ada cara yang baik untuk menyimpan listrik dalam jumlah besar. Anda kemungkinan besar memiliki versi upaya terbaik umat manusia untuk menyimpan listrik dalam jangkauan, yaitu baterai. Tapi sementara baterai, seperti segala hal lain di dunia teknologi, telah tumbuh lebih kuat dan tahan lama dari waktu ke waktu, mereka sangat terbatas dalam hal kapasitasnya untuk mempertahankan jenis output tegangan besar yang diperlukan untuk memberi daya pada seluruh kota dan modern ekonomi.

Karena tidak ada cara yang dapat diandalkan untuk menyimpan listrik, di dunia modern, harus selalu ada cara untuk memproduksinya dari bahan mentah. Inilah sebabnya mengapa sebagian besar bisnis, tergantung pada sifatnya, memiliki generator cadangan jika pasokan kota sekitar terganggu. Sementara toko kartu bisbol kehilangan daya selama satu jam mungkin bukan bencana besar, pertimbangkan efeknya di perawatan intensif rumah sakit unit di mana mesin bertenaga listrik benar-benar membuat orang tetap hidup melalui pernapasan untuk mereka dan vital lainnya fungsi.

Bayangkan dua magnet besar berbentuk kubus ditempatkan terpisah satu meter, satu dengan kutub selatannya menghadap kutub utara yang lain dan dengan demikian menciptakan medan magnet aditif yang kuat di antara keduanya. Medan ini mengarah ke kutub utara dan, dan jika ujung-ujung magnet benar-benar vertikal di kaitannya dengan lantai, arah medan magnet sejajar dengan lantai, seperti tumpukan tak terlihat karpet. Jika sebuah kawat penghantar berdiri tegak digerakkan melalui ruang antara magnet dan tetap tepat 0,5 meter dari masing-masing, gerakan kawat tegak lurus terhadap medan magnet dan arus dihasilkan di sepanjang kawat. Medan magnet, gerakan kawat dan arah arus (dan arah kawat) saling tegak lurus.

Hal penting yang dapat diambil dari hal ini adalah bahwa pengaturan kawat magnet ini diatur dengan sempurna untuk menghasilkan pasokan listrik yang stabil selama poros tengah terus berputar. memutar, menggerakkan kabel yang melingkar di dalam magnet silinder sedemikian rupa untuk memastikan aliran arus yang stabil melalui kabel dan ke mesin eksternal, rumah atau seluruh daya kisi. Triknya di sini, tentu saja, adalah memberikan kekuatan pada poros untuk berputar. Insinyur telah menghasilkan berbagai jenis generator yang menggunakan sumber daya yang berbeda.

Generator listrik dapat dibagi menjadi generator termal, yang memanfaatkan panas untuk menghasilkan listrik, dan generator kinetik, yang memanfaatkan energi gerak untuk menghasilkan listrik. (Perhatikan bahwa panas, kerja, dan energi semuanya memiliki satuan yang sama – biasanya joule atau kelipatannya, tetapi terkadang kalori, erg, atau satuan termal Inggris [BTU]. Daya adalah energi per satuan waktu dan biasanya dalam watt atau tenaga kuda.)

Generator termal: Generator bahan bakar fosil adalah standar industri dan ditenagai oleh pembakaran batu bara, minyak bumi (minyak) atau gas alam. Bahan bakar ini berlimpah tetapi terbatas, dan mereka menciptakan sejumlah masalah lingkungan dan kesehatan yang telah mendorong umat manusia untuk menemukan alternatif. kogenerasi melibatkan pemipaan uap limbah dari jenis tanaman ini ke pelanggan yang menggunakan uap untuk generator mereka sendiri yang lebih kecil. Daya nuklir adalah pemanfaatan energi yang dilepaskan selama fisi nuklir, sebuah proses yang "bersih" namun kontroversial. Gas alam generator menghasilkan listrik tanpa menghasilkan uap dan dapat dikombinasikan dengan pembangkit uap. Biomassa tanaman, di mana barang-barang non-tradisional digunakan sebagai bahan bakar (seperti kayu atau bahan tanaman), telah mendapatkan momentum di awal abad ke-21.

Kinetisgenerator: Dua jenis utama generator listrik kinetik adalah pembangkit listrik tenaga air dan tenaga angin (atau turbin angin). Pembangkit listrik tenaga air mengandalkan aliran air untuk memutar poros di dalam generator. Karena hanya sedikit sungai yang mengalir sepanjang tahun dengan kecepatan yang menyerupai kecepatan tetap, sebagian besar fasilitas ini melibatkan danau buatan yang dibuat oleh bendungan (seperti Danau Mead di selatan Nevada dan Arizona utara, dibentuk oleh Hoover Dam) sehingga aliran melintasi turbin dapat dimanipulasi secara artifisial sesuai dengan area kebutuhan. Tenaga angin memiliki keuntungan tidak mengganggu tanah dan satwa liar setempat seperti yang dilakukan danau buatan, tetapi udara lebih banyak kurang efisien daripada air dalam menghasilkan tenaga, dan juga membawa masalah berbagai tingkat dan kecepatan angin. Sementara "peternakan kincir angin" dapat melibatkan sejumlah turbin yang dihubungkan bersama untuk menciptakan tingkat listrik, tenaga angin yang cukup untuk menyediakan listrik bagi masyarakat yang cukup besar belum layak pada 2018.