Når en leder plasseres i et magnetisk felt i endring, beveger elektronene i lederen seg og genererer en elektrisk strøm. Magneter produserer slike magnetfelt og kan brukes i forskjellige konfigurasjoner for å generere elektrisitet. Avhengig av hvilken magnet som brukes, kan en roterende elektrisk generator ha magneter plassert på forskjellige steder og kan generere elektrisitet på forskjellige måter. Det meste av strømmen i bruk kommer fra generatorer som bruker magnetiske felt for å produsere den strømmen.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Elektriske generatorer roterer ledninger gjennom magnetfelt opprettet av permanente eller elektriske magneter. Når ledende spoler beveger seg gjennom magnetfeltene, beveger elektronene i ledningene seg og skaper en elektrisk strøm.
Bruke magnetisme for å skape elektrisitet
Mens en økende mengde elektrisitet produseres av solcellepaneler, og en liten mengde oppnås fra batterier kommer mest strøm fra generatorer som bruker magnetfelt til å lage elektrisitet. Disse generatorene består av trådspoler som enten roteres gjennom magnetfelt eller er stasjonære rundt en aksel med roterende magneter. I begge tilfeller utsettes trådspolene for skiftende magnetfelt skapt av magneter.
Magnetene kan være permanente eller elektriske magneter. Permanente magneter brukes hovedsakelig i små generatorer, og de har fordelen at de ikke trenger strømforsyning. Elektriske magneter er jern eller stål viklet med ledning. Når elektrisitet går gjennom ledningen, blir metallet magnetisk og skaper et magnetfelt.
Ledningsspolene til generatorene er ledere, og når elektronene i ledningene utsettes for skiftende magnetfelt, beveger de seg og skaper en elektrisk strøm i ledningene. Ledningene er koblet sammen, og strømmen forlater til slutt kraftstasjonen og går videre til strømhus og fabrikker.
Prøver å bygge en evig magnetisk generator
Når permanente magneter brukes i en generator, er det bare å vri på generatorakselen for å produsere elektrisitet. Etter at disse generatorene ble utviklet første gang, trodde folk at de kunne få generatoren til å drive en motor som deretter ville snu generatoren. De trodde at hvis motoren og generatoren ble matchet nøyaktig, kunne de bygge en magnetisk strømkilde som ville kjøre for alltid som en evighetsmaskin.
Dessverre fungerte det ikke. Selv om slike generatorer og motorer er veldig effektive, har de fremdeles elektriske tap i ledningenes motstand, og det er friksjon i aksellagerene. Selv når menneskene som gjorde eksperimentene fikk generator-motorenheten til å kjøre en stund, til slutt ville den stoppe på grunn av tapene og friksjonen.
Hvordan en typisk kraftverksgenerator fungerer
Store kraftverk har store, romstore generatorer som produserer elektrisitet ved hjelp av magnetfelt fra elektriske magneter. Vanligvis er de elektriske magnetene montert på en aksel og er koblet til strømforsyningen. Når strømmen slås på, skaper de elektriske magnetene kraftige magnetfelt. Trådspoler er montert rundt akselen. Når akselen med magnetene roterer, blir trådspolene utsatt for magnetfelt i endring, og det genereres en elektrisk strøm i ledningene.
Mange forskjellige metoder kan brukes til å få sjaktene til generatorene til å rotere og produsere elektrisitet. I vindturbiner roterer propellen akselen. I kull- og atomkraftverk skaper varmen fra å brenne kullet eller kjernefysiske reaksjoner damp for å kjøre en turbin som driver generatoren. I naturgassdrevne anlegg gjør en gassturbin den samme jobben. Kraftverk trenger en energikilde som kan få generatorakselen til å rotere, og deretter kan magnetene produsere magnetfeltene som genererer elektrisitet.