Kai laidininkas dedamas į besikeičiantį magnetinį lauką, laidininko elektronai juda, generuodami elektros srovę. Magnetai sukuria tokius magnetinius laukus ir gali būti naudojami įvairiomis konfigūracijomis elektrai gaminti. Priklausomai nuo naudojamo magneto rūšies, besisukantis elektros generatorius gali turėti magnetus, išdėstytus skirtingose vietose, ir gali gaminti elektrą įvairiais būdais. Didžioji naudojama elektros energija gaunama iš generatorių, kurie naudoja magnetinius laukus, kad pagamintų tą elektrą.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Elektros generatoriai sukioja laidų ritinius per magnetinius laukus, kuriuos sukuria nuolatiniai arba elektriniai magnetai. Kai laidžiosios ritės juda per magnetinius laukus, laiduose esantys elektronai juda, sukurdami elektros srovę.
Magnetizmo naudojimas kuriant elektrą
Nors saulės baterijos gamina vis daugiau elektros energijos ir gaunamas nedidelis kiekis iš baterijų dauguma elektros energijos gaunama iš generatorių, kurie sukuria magnetinius laukus elektros. Šie generatoriai susideda iš vielos ritinių, kurios yra pasuktos per magnetinius laukus arba yra stacionarios aplink veleną su besisukančiais magnetais. Bet kuriuo atveju vielos ritės veikiamos besikeičiančių magnetų laukų, kuriuos sukuria magnetai.
Magnetai gali būti nuolatiniai arba elektriniai. Nuolatiniai magnetai dažniausiai naudojami mažuose generatoriuose, ir jie turi pranašumą, kad jiems nereikia maitinimo šaltinio. Elektriniai magnetai yra iš vielos suvynioti geležies arba plieno. Kai elektra praeina per laidą, metalas tampa magnetinis ir sukuria magnetinį lauką.
Generatorių vielos ritės yra laidininkai, o kai laiduose esantys elektronai yra veikiami besikeičiančių magnetinių laukų, jie juda, sukurdami laiduose elektros srovę. Laidai sujungiami kartu, o elektra galiausiai palieka elektrinę ir eina į namus ir gamyklas.
Bandoma sukurti nuolatinį magnetinį generatorių
Kai generatoriuje naudojami nuolatiniai magnetai, tiesiog reikia pasukti generatoriaus veleną, kad pagamintumėte elektrą. Po to, kai šie generatoriai buvo sukurti pirmą kartą, žmonės manė, kad jie galėtų priversti generatorių įjungti variklį, kuris tada suktų generatorių. Jie manė, kad jei variklis ir generatorius būtų tiksliai suderinti, jie galėtų sukurti magnetinį energijos šaltinį, kuris amžinai veiktų kaip amžinasis judesio aparatas.
Deja, tai neveikė. Nors tokie generatoriai ir varikliai yra labai efektyvūs, jie vis tiek turi laidų atsparumo elektros nuostolius, o veleno guoliuose yra trintis. Net kai eksperimentus atliekantys žmonės kurį laiką veikė generatoriaus-variklio bloką, galiausiai jis sustojo dėl nuostolių ir trinties.
Kaip veikia tipinis elektrinės generatorius
Didelėse elektrinėse yra dideli, kambario dydžio generatoriai, kurie gamina elektrą naudodamiesi magnetiniais laukais iš elektrinių magnetų. Paprastai elektriniai magnetai montuojami ant veleno ir yra prijungiami prie elektros energijos tiekimo. Įjungus elektrą, elektriniai magnetai sukuria galingus magnetinius laukus. Vielos ritės yra sumontuotos aplink veleną. Kai velenas su magnetais sukasi, vielos ritės yra veikiamos besikeičiančių magnetinių laukų, o laiduose susidaro elektros srovė.
Norint priversti generatorių velenus suktis ir gaminti elektrą, galima naudoti daug skirtingų metodų. Vėjo jėgainėse sraigtas sukasi veleną. Anglies ir atominėse elektrinėse šiluma, susidariusi deginant anglį, arba branduolinė reakcija, sukuria garą, kad paleistų generatorių varančią turbiną. Gamtinėmis dujomis varomose jėgainėse tą patį darbą atlieka ir dujų turbina. Elektrinėms reikia energijos šaltinio, kuris priverstų sukti generatoriaus veleną, o tada magnetai gali gaminti magnetinius laukus, kurie generuoja elektrą.