Diferențele dintre motoare și generatoare

Motoarele și generatoarele sunt dispozitive electromagnetice. Au bucle care transportă curent, care se rotesc în câmpuri magnetice. Acest câmp magnetic care se schimbă rapid produce forțe electromotoare, numite emfs sau tensiuni. Motoarele și generatoarele electrice sunt opuse una față de cealaltă. Motoarele electrice transformă energia electrică în energie mecanică, în timp ce generatoarele electrice transformă energia mecanică în energie electrică.

Constructie

Motoarele și generatoarele electrice au bucle de curent care se rotesc continuu într-un câmp magnetic. Buclele sunt înfășurate în jurul unui miez de fier numit armătură care face câmpul magnetic din interiorul lor mai puternic. Curentul din bucle inversează direcția provocând armătura și, prin urmare, buclele să se rotească constant. Schimbarea direcției buclelor determină generarea unui EMF indus.

EMF este prescurtarea forței electromotoare. Nu este o forță, ci este diferența de potențial între terminalele unui dispozitiv care schimbă o formă de energie în energie electrică. O baterie, de exemplu, transformă energia chimică în energie electrică și, astfel, este o sursă de emf. O diferență de potențial este o tensiune.

EMF indus creat de mișcarea buclelor devine mai mare cu cât se schimbă mai rapid câmpul magnetic. Aceasta este Legea inducției lui Faraday, numită după descoperitorul său, renumitul fizician Michael Faraday.

Generatoare de curent alternativ

Generatoarele de curent alternativ sunt opuse motoarelor, deoarece transformă energia mecanică în cea electrică. Energia mecanică este utilizată pentru a roti buclele din câmpul magnetic, iar emf generat este o undă sinusoidală care variază în timp. Aburul obținut din arderea combustibililor fosili precum cărbunele, petrolul și gazele naturale este o sursă obișnuită în țări precum Statele Unite. În Europa, fisiunea nucleară este utilizată pentru a crea abur. În unele centrale hidroelectrice, cum ar fi cele găsite la Niagara Falls, presiunea apei este utilizată pentru a roti turbinele. Turbinele sunt rotoare cu palete sau lame. Vântul și apa nu sunt utilizate în mod obișnuit ca combustibili fosili pentru surse mecanice de energie, deoarece nu sunt la fel de eficiente și sunt mai costisitoare.

AC Motors

Credit: Departamentul Energiei al SUA

Motoarele de curent alternativ transformă energia electrică în cea mecanică. Un curent alternativ este folosit pentru a roti buclele din câmpul magnetic. Majoritatea motoarelor de curent alternativ produc curentul prin inducție. Un electromagnet provoacă câmpul magnetic și folosește aceeași tensiune ca bobinele.

Motoare și generatoare de curent continuu

Credit: Departamentul Energiei al SUA

Motoarele și generatoarele de curent continuu sunt similare cu omologii lor de curent alternativ, cu excepția faptului că au un inel divizat numit comutator. Comutatorul este atașat la contactele electrice numite perii. Direcția schimbătoare a curentului prin comutator determină rotirea armăturii și astfel a buclelor. Câmpul magnetic în care se întoarce armatura poate fi un magnet permanent sau un electromagnet. Generatoarele de curent continuu au un emf generat este curent continuu.

Motoare comparativ cu generatoarele

Toate motoarele sunt generatoare. CEM dintr-un generator își mărește eficiența, dar un CEM dintr-un motor contribuie la risipa de energie și la ineficiența performanței sale. Un EMF din spate este o rezistență la schimbare într-un câmp magnetic. Un EMF din spate apare într-un motor după ce a fost pornit, deși nu imediat. Reduce curentul din buclă și crește pe măsură ce viteza motorului crește. Acest lucru face ca cerințele de putere ale motorului să crească, de asemenea, în special în cazul sarcinilor foarte mari.

  • Acțiune
instagram viewer