Kad vadītājs tiek ievietots mainīgajā magnētiskajā laukā, vadītājā esošie elektroni pārvietojas, radot elektrisko strāvu. Magnēti rada šādus magnētiskos laukus, un tos var izmantot dažādās konfigurācijās elektroenerģijas ražošanai. Atkarībā no izmantotā magnēta veida, rotējošam elektriskajam ģeneratoram var būt magnēti, kas izvietoti dažādās vietās, un tas var radīt elektrību dažādos veidos. Lielākā daļa izmantotās elektroenerģijas nāk no ģeneratoriem, kuri izmanto magnētiskos laukus šīs elektroenerģijas ražošanai.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Elektriskie ģeneratori rotē vadu spoles caur magnētiskajiem laukiem, ko rada pastāvīgi vai elektriski magnēti. Kad vadošās spoles pārvietojas pa magnētiskajiem laukiem, vados esošie elektroni pārvietojas, radot elektrisko strāvu.
Magnētisma izmantošana elektrības radīšanai
Kamēr saules paneļi ražo arvien lielāku elektroenerģijas daudzumu un iegūst nelielu daudzumu no baterijām lielākā daļa elektrības nāk no ģeneratoriem, kuru radīšanai izmanto magnētiskos laukus elektrība. Šie ģeneratori sastāv no stieples spolēm, kuras vai nu tiek pagrieztas caur magnētiskajiem laukiem, vai arī ir nekustīgas ap vārpstu ar rotējošiem magnētiem. Jebkurā gadījumā stieples spoles tiek pakļautas magnētu radītiem mainīgajiem magnētiskajiem laukiem.
Magnēti var būt pastāvīgi vai elektriski. Pastāvīgos magnētus galvenokārt izmanto mazajos ģeneratoros, un to priekšrocība ir tāda, ka tiem nav nepieciešama barošana. Elektriskie magnēti ir dzelzs vai tērauda tinumi ar stiepli. Kad elektrība iziet cauri vadam, metāls kļūst magnētisks un rada magnētisko lauku.
Ģeneratoru vadu spoles ir vadītāji, un, kad vados esošie elektroni tiek pakļauti mainīgajiem magnētiskajiem laukiem, tie pārvietojas, radot vados elektrisko strāvu. Vadi ir savienoti kopā, un elektrība galu galā atstāj elektrostaciju un turpina darboties mājās un rūpnīcās.
Mēģina izveidot pastāvīgu magnētisko ģeneratoru
Ja ģeneratorā tiek izmantoti pastāvīgie magnēti, elektrības ražošanai jums vienkārši jāpagriež ģeneratora vārpsta. Pēc šo ģeneratoru pirmās izstrādes cilvēki domāja, ka viņi varētu panākt, lai ģenerators darbinātu motoru, kas pēc tam pagrieztu ģeneratoru. Viņi domāja, ja motors un ģenerators būtu precīzi saskaņoti, viņi varētu uzbūvēt magnētisko enerģijas avotu, kas mūžīgi darbotos kā mūžīgā kustības mašīna.
Diemžēl tas nedarbojās. Lai gan šādi ģeneratori un motori ir ļoti efektīvi, tiem joprojām ir elektriski zudumi vadu pretestībā, un vārpstas gultņos ir berze. Pat tad, kad cilvēki, kas veic eksperimentus, dabūja kādu laiku darboties ģeneratora-motora blokam, galu galā tas apstāsies zaudējumu un berzes dēļ.
Kā darbojas tipisks elektrostacijas ģenerators
Lielām elektrostacijām ir lieli, istabas izmēra ģeneratori, kas ražo elektrību, izmantojot elektrisko magnētu magnētiskos laukus. Parasti elektriskie magnēti tiek uzstādīti uz vārpstas un ir savienoti ar elektrisko strāvas padevi. Ieslēdzot elektrību, elektriskie magnēti rada spēcīgus magnētiskos laukus. Ap vārpstu ir uzstādīti stiepļu ruļļi. Griežoties vārpstai ar magnētiem, stieples spoles tiek pakļautas mainīgajiem magnētiskajiem laukiem, un vados rodas elektriskā strāva.
Lai panāktu, ka ģeneratoru vārpstas rotē un ražo elektrību, var izmantot daudzas dažādas metodes. Vēja turbīnās dzenskrūve pagriež vārpstu. Ogļu un atomelektrostacijās siltums, kas rodas no ogļu sadedzināšanas vai kodolreakcijas, rada tvaiku, lai darbinātu turbīnu, kas darbina ģeneratoru. Dabasgāzes elektrostacijās to pašu darbu veic arī gāzes turbīna. Spēkstacijām ir nepieciešams enerģijas avots, kas var izraisīt ģeneratora vārpstas rotāciju, un pēc tam magnēti var radīt magnētiskos laukus, kas rada elektrību.