ძრავები და გენერატორები ელექტრომაგნიტური მოწყობილობებია. მათ აქვთ დენის მატარებელი მარყუჟები, რომლებიც ბრუნდებიან მაგნიტურ ველებში. ეს სწრაფად ცვალებადი მაგნიტური ველი აწარმოებს ელექტროძრავის ძალებს, ე.წ. emfs ან ძაბვები. ელექტროძრავები და გენერატორები ერთმანეთის საპირისპიროა. ელექტროძრავები გარდაქმნიან ელექტრულ ენერგიას მექანიკურ ენერგიად, ხოლო ელექტრო გენერატორები გადააქვთ მექანიკურ ენერგიად ელექტრო ენერგიად.
მშენებლობა
ელექტროძრავებს და გენერატორებს აქვთ დენის მატარებელი მარყუჟები, რომლებიც მუდმივად ბრუნავენ მაგნიტურ ველში. მარყუჟები გახვეულია რკინის ბირთვზე, რომელსაც არმატურა ეწოდება, რაც მაგნიტურ ველს აძლიერებს მათ შიგნით. მარყუჟებში მიმდინარეობა უკუქცევის მიმართულებით იწვევს არმატურას და, შესაბამისად, მარყუჟების მუდმივად ბრუნვას. მარყუჟების შეცვლის მიმართულება იწვევს გამოწვეული emf- ის წარმოქმნას.
Emf არის მოკლე ელექტროძრავის ძალა. ეს არ არის ძალა, მაგრამ არის პოტენციური განსხვავება მოწყობილობის ტერმინალებს შორის, რომელიც ენერგიის ერთ ფორმას ელექტროენერგიად აქცევს. მაგალითად, აკუმულატორი გარდაქმნის ქიმიურ ენერგიას ელექტრო ენერგიად და ასევე არის ელექტროენერგიის წყარო. პოტენციური განსხვავებაა ძაბვა.
მარყუჟების მოძრაობით გამოწვეული გამოწვეული emf უფრო დიდი ხდება, რაც უფრო სწრაფად იცვლება მაგნიტური ველი. ეს არის ფარადეის კანონი ინდუქციის შესახებ, რომელსაც მისი აღმოჩენის, ცნობილი ფიზიკოსის მაიკლ ფარადეის სახელი მიენიჭა.
AC გენერატორები
AC გენერატორები საწინააღმდეგოა ძრავებისგან, რადგან ისინი მექანიკურ ენერგიას ელექტროენერგიად აქცევს. მექანიკური ენერგია გამოიყენება მაგნიტურ ველში მარყუჟების დასაბრუნებლად და წარმოქმნილი emf არის სინუსური ტალღა, რომელიც დროში იცვლება. წიაღისეული საწვავის დაწვისგან, როგორიცაა ნახშირი, ნავთობი და ბუნებრივი აირი, ორთქლი არის საერთო წყარო ისეთ ქვეყნებში, როგორიცაა აშშ. ევროპაში ბირთვულ განხეთქილებას იყენებენ ორთქლის შესაქმნელად. ზოგიერთ ჰიდროელექტროსადგურში, მაგალითად, ნიაგარის ჩანჩქერზე, წყლის წნევა გამოიყენება ტურბინების გადასაადგილებლად. ტურბინები არის როტორები ფურგონებით ან პირებით. ქარი და წყალი ჩვეულებრივ არ გამოიყენება როგორც წიაღისეული საწვავი მექანიკური ენერგიის წყაროებისთვის, რადგან ისინი არც ისე ეფექტურია და უფრო ძვირი ჯდება.
AC მოტორსი
AC ძრავები ელექტროენერგიას გარდაქმნის როგორც მექანიკური. ალტერნატიული მიმდინარეობა გამოიყენება მაგნიტურ ველში მარყუჟების გადასაადგილებლად. AC ძრავების უმეტესობა აწარმოებს დენს ინდუქციის გამოყენებით. ელექტრომაგნიტი იწვევს მაგნიტურ ველს და იყენებს იმავე ძაბვას, რასაც ხვია.
DC მოტორსი და გენერატორები
DC ძრავები და გენერატორები მსგავსია მათი AC კოლეგებისა, გარდა იმისა, რომ მათ აქვთ გაყოფილი რგოლი, რომელსაც უწოდებენ კომუტატორს. კომუტატორი ერთვის ელექტრულ კონტაქტებს, რომლებსაც ჯაგრისები ეწოდება. კომუტატორის მეშვეობით დენის შეცვლის მიმართულება იწვევს არმატურას და, შესაბამისად, მარყუჟების ბრუნვას. მაგნიტური ველი, რომელსაც არმატურა აქცევს, შეიძლება იყოს მუდმივი მაგნიტი ან ელექტრომაგნიტი. DC გენერატორებს აქვთ გამომუშავებული emf არის პირდაპირი მიმდინარე.
ძრავები გენერატორებთან შედარებით
ყველა ძრავა არის გენერატორი. Emf გენერატორში ზრდის მის ეფექტურობას, მაგრამ emf ძრავაში ხელს უწყობს ენერგიის ხარჯვას და მისი ეფექტურობის არაეფექტურობას. უკანა emf არის მაგნიტური ველის ცვლილების წინააღმდეგობა. უკანა emf ჩნდება ჩართვის შემდეგ ძრავაში, თუმცა არა მაშინვე. იგი ამცირებს მარყუჟში დენადობას და უფრო იზრდება, როგორც ძრავის სიჩქარე იზრდება. ეს იწვევს ძრავის ენერგიის მოთხოვნების ზრდას, განსაკუთრებით დატვირთვების დროს, რომლებიც ძალიან დიდია.