ジェネレーターはどのように機能しますか？

何かを生成することは、他の成分からそれを作成することです。 あなたはあなたの周りの世界についてのアイデアの断片を使用して短編小説を生成するかもしれません。 人々は、さまざまな情報源から集めた情報に基づいて、自分たちの生活の計画を立てます。

発電機は、日常の言葉で言えば、人間の努力のために電力、通常は電気を生成することができるエンティティです。 残念ながら、電力とエネルギーは何もないところから作り出すことはできないため、発電機自体は、何らかの外部電源から電力を供給されなければならず、そのエネルギーは使用可能な電力に送られます。 準備の整った人が所有するキャビンでキャンプをしたことがあるなら、ガス発電機の概念に精通しているかもしれません。 今日、さまざまなタイプの発電機が存在しますが、それらはすべて同じ基本的な物理発電機の動作原理に依存しています。

1831年、物理学者のマイケルファラデーは、磁石がワイヤーのコイル内を移動すると、電子がワイヤー内を「流れ」、この動きが電流と呼ばれることを発見しました。 発電機とは、エネルギーを電流に変換する機械ですが、このエネルギーの供給源に関係なく、 石炭、水力、または風力–電流が生成される最終的な理由は、磁気内の動きによるものです フィールド。

おそらく、何らかの方法で磁石が動作しているのを見たことがあるでしょう。おそらく、家庭やオフィスの設定で、関心のあるアイテムを冷蔵庫に取り付けるために使用される小さな長方形の磁石です。 電磁石と呼ばれる特殊な種類の円筒形の磁石が、中央のシャフトに巻き付けられた導線（銅線など）の一連の絶縁コイルの周りに配置されます。 したがって、これらの多くのコイルのそれぞれは、シャフトを取り囲み、シャフトの軸に対して直角に配向されたリングのようなものであり、タイヤとそれらを保持する車軸との関係によく似ています。 ワイヤーに接続されたシャフトが回転すると、ワイヤーの外側にある円筒形の電磁石のために電流が発生します それらと一緒に回転しないため、磁場と導電性内部の電荷との間に相対的な動きが確立されます ワイヤー。

磁場の発生源が静止した1本または複数のワイヤーの近くに移動した場合も同じことが起こります。 磁石とワイヤー（またはその両方）のどちらが動いているかは、それらの間に相対的で継続的な動きがある限り、問題ではありません。

継続的な発電が常に懸念されるのはなぜですか？ 「停電」が1日以上続くと、人生が中断され、おそらく混乱することを知っているのはなぜですか？ 簡単な答えは、人間は緊急時に使用するために天然ガスや石油などの膨大な量の化石燃料を貯蔵することができますが、大量の電気を貯蔵する良い方法はないということです。 あなたはおそらく、手の届くところに電気を蓄えるための人類の最善の試みのバージョン、つまりバッテリーを持っているでしょう。 しかし、バッテリーは、テクノロジーの世界の他のすべてのように、時間の経過とともにより強力で長持ちするようになりましたが、 都市全体と現代に電力を供給するために必要な種類の大規模な電圧出力を維持する能力の点で非常に制限されています 経済。

信頼できる電気の貯蔵方法がないため、現代の世界では、常に原材料から電気を生産する方法がなければなりません。 これが、ほとんどの企業が、その性質に応じて、周囲の町の供給が中断された場合に備えてバックアップ発電機を持っている理由です。 1時間停電した野球カード店は壊滅的ではないかもしれませんが、病院の集中治療室での影響を考慮してください 電動機が文字通り人々の呼吸やその他の重要なものを通して人々を生かしているユニット 関数。

1メートル離れて配置された2つの大きな立方体の磁石を想像してください。一方の磁石は、もう一方の北極に面しており、それによって、それらの間に強力な加算磁場が生成されます。 このフィールドは北極を指し、磁石の端が完全に垂直である場合は 床との関係では、磁場の方向は、目に見えないスタックのように、床に平行です。 カーペット。 まっすぐに立っている導線が磁石の間のスペースを通って移動し、正確に0.5のままである場合 それぞれから数メートル、ワイヤーの動きは磁場に垂直であり、電流はに沿って生成されます ワイヤー。 したがって、磁場、ワイヤの動き、および電流の方向（およびワイヤの方向）は相互に垂直です。

これからの重要なポイントは、このマグネットワイヤの配置が、中央のシャフトが次の状態にある限り、安定した電力供給を生成するように完全に設定されていることです。 回転し、円筒形の磁石の内側に巻かれたワイヤーを動かして、ワイヤーを通り、外部の機械、家庭、または全電力に電流が安定して流れるようにします。 グリッド。 もちろん、ここでの秘訣は、シャフトが回転する力を提供することです。 エンジニアは、さまざまな電源を利用するさまざまな種類の発電機を製造してきました。

発電機は、熱を利用して発電する熱電発電機と、運動エネルギーを利用して発電する運動発電機に分けられます。 （熱、仕事、エネルギーはすべて同じ単位であることに注意してください。通常はジュールまたはその倍数ですが、カロリー、エルグ、または英国熱量単位[BTU]の場合もあります。 電力は単位時間あたりのエネルギーであり、通常はワットまたは馬力です。）

熱電発電機： 化石燃料発電機は業界標準であり、石炭、石油（石油）、または天然ガスの燃焼を動力源としています。 これらの燃料は豊富ですが有限であり、それらは人類に代替案を考え出すことに拍車をかけた多くの環境と健康の問題を引き起こします。 コージェネレーション これらの種類のプラントからの廃蒸気を、独自の小型発電機に蒸気を使用する顧客に配管する必要があります。 原子力 核分裂中に放出されるエネルギーを利用することであり、「クリーン」であるが物議を醸すプロセスです。 天然ガス 発電機は蒸気を発生させずに発電し、蒸気発生と組み合わせることができます。 バイオマス 非伝統的なアイテム（木材や植物など）が燃料として使用される植物は、21世紀の初めに勢いを増しています。

キネティックジェネレーター： 動的発電機の2つの主な種類は、水力発電所と風力発電（または風力タービン）です。 水力発電所 発電機内のシャフトを回転させるために水の流れに依存しています。 年間を通じて一定の速度で流れる川はほとんどないため、これらの施設のほとんどには、ダムによって作成された人工湖（湖など）が含まれています。 ネバダ州南部とアリゾナ州北部のミード（フーバーダムによって形成された）。これにより、タービンを横切る流れを面積に応じて人工的に操作できるようになります。 ニーズ。 風力 人造湖のように地元の土地や野生生物を破壊しないという利点がありますが、空気はたくさんあります 発電効率は水よりも低く、レベルや速度が変化するという問題もあります。 風。 「風車農場」は、特定のレベルのタービンを作成するために相互にリンクされた多数のタービンを含むことができますが 大規模なコミュニティに電力を供給するのに十分な電力、風力は、現時点ではまだ実現可能ではありませんでした 2018.