Jako jeden z najbardziej wpływowych naukowców XIX wieku, Michael Faraday czerpał inspirację z pracy Duński fizyk Hans Christian Oersted, który w 1820 r. zdał sobie sprawę, że prąd elektryczny można zamienić na magnetyczny siła. Odkrycie to doprowadziło do powstania prawa Faradaya i pierwszego elektromagnetycznego generatora prądu stałego (DC) zwanego dyskiem Faradaya. Jako rodzaj generatora homopolarnego – zrównoważona polaryzacja – miedziany dysk umieszczony i wirujący pomiędzy ramiona magnesu-podkowy generowały elektryczność ze środka miedzianego dysku na zewnątrz do jego obręcz.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Najprostsze generatory prądu stałego zawierają twornik lub cewkę, która obraca się wewnątrz obracającego się komutatora z dzielonym pierścieniem ze szczotkami lub stykami elektrycznymi podłączonymi do generowania prądu stałego. Prąd zmienia kierunek przez komutator, co powoduje obrót twornika i pętli w polu magnetycznym. Generatory prądu stałego przetwarzają energię mechaniczną na energię elektryczną.
Części generatora prądu stałego
Większość prostych generatorów prądu stałego zawiera te same podstawowe części, co proste generatory prądu przemiennego (AC). Oba końce wieloobrotowej cewki lub twornika, który obraca się konsekwentnie w polu magnetycznym, łączą się z przeciwległymi połówkami komutatora z dzielonym pierścieniem, który obraca się w linii z cewką. Stacjonarne metalowe szczotki łączą pierścień dzielony z zewnętrznym obwodem elektrycznym.
Cel komutatora z dzielonym pierścieniem
Zadaniem komutatora z dzielonym pierścieniem jest zapewnienie, że generowane pole, które składa się zarówno z elektrycznego, jak i magnetycznego elementów i jest widziany przez obwód zewnętrzny, jest taki sam jak pole elektromagnetyczne otaczające wirującą cewkę przez połowę jej obrotu Kropka. Połączenie między obwodem zewnętrznym a wirującą cewką odwraca każdy półokres obrotu. Pozwala to na ponowną kalibrację pozycji metalowej szczotki, dzięki czemu połączenie między wirującą cewką a obwód zewnętrzny odwraca się, gdy pole elektromagnetyczne wytwarzane wokół cewki przechodzi przez zero.
Generatory prądu stałego wewnątrz samochodów
Alternator wewnątrz pojazdu jest rodzajem generatora prądu stałego. Wewnątrz komory silnika znajdziesz alternator z regulatorem napięcia przymocowanym do wspornika zamontowanego na korpusie silnika. Koło pasowe z przodu posiada pasek, który mocuje się do wału korbowego silnika za pomocą podobnego koła pasowego. Kiedy akumulator uruchamia samochód, a wał korbowy obraca się, obracając pasek na alternatorze, powoduje to obracanie się elementów wirujących wewnątrz alternatora, aby wytworzyć prąd.
Gdy pojazd jest w ruchu, zużywana przez niego energia elektryczna pochodzi z alternatora. Alternator ładuje również akumulator, więc jeśli światła samochodu przyciemniają się podczas jazdy, a samochód nagle gaśnie, nie traktuj akumulatora jako problemu – bardziej prawdopodobne jest, że to awaria alternator.