Когда проводник помещается в изменяющееся магнитное поле, электроны в проводнике движутся, генерируя электрический ток. Магниты создают такие магнитные поля и могут использоваться в различных конфигурациях для выработки электроэнергии. В зависимости от типа используемого магнита вращающийся электрический генератор может иметь магниты, расположенные в разных местах, и может генерировать электричество по-разному. Большая часть используемой электроэнергии поступает от генераторов, которые используют магнитные поля для производства этого электричества.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Электрические генераторы вращают катушки проводов через магнитные поля, создаваемые постоянными или электрическими магнитами. Когда проводящие катушки движутся через магнитные поля, электроны в проводах движутся, создавая электрический ток.
Использование магнетизма для создания электричества
Хотя все большее количество электроэнергии вырабатывается солнечными панелями, и получается небольшое количество от батарей, большая часть электричества поступает от генераторов, которые используют магнитные поля для создания электричество. Эти генераторы состоят из катушек проволоки, которые либо вращаются под действием магнитных полей, либо неподвижны вокруг вала с вращающимися магнитами. В любом случае катушки с проволокой подвергаются воздействию изменяющихся магнитных полей, создаваемых магнитами.
Магниты могут быть постоянными или электрическими. Постоянные магниты в основном используются в небольших генераторах, и у них есть то преимущество, что они не нуждаются в источнике питания. Электромагниты бывают из железа или стали, намотанных проволокой. Когда электричество проходит через провод, металл становится магнитным и создает магнитное поле.
Катушки проводов генераторов являются проводниками, и когда электроны в проводах подвергаются воздействию изменяющихся магнитных полей, они перемещаются, создавая электрический ток в проводах. Провода соединяются вместе, и электричество в конечном итоге уходит с электростанции и направляется в дома и фабрики.
Попытка построить вечный магнитный генератор
Когда в генераторе используются постоянные магниты, вам просто нужно повернуть вал генератора, чтобы произвести электричество. После того, как эти генераторы были впервые разработаны, люди думали, что они могут заставить генератор приводить в действие двигатель, который затем вращал бы генератор. Они думали, что если двигатель и генератор будут точно согласованы, они смогут построить магнитный источник энергии, который будет работать вечно как вечный двигатель.
К сожалению, это не сработало. Хотя такие генераторы и двигатели очень эффективны, они все же имеют электрические потери в сопротивлении проводов и трение в подшипниках вала. Даже когда люди, проводившие эксперименты, заставляли генератор-двигатель работать некоторое время, в конечном итоге он останавливался из-за потерь и трения.
Как работает типичный генератор электростанции
На крупных электростанциях есть большие генераторы размером с комнату, которые вырабатывают электричество с помощью магнитных полей из электрических магнитов. Обычно электромагниты устанавливаются на валу и подключаются к источнику электроэнергии. Когда включается электричество, электрические магниты создают мощные магнитные поля. Катушки с проволокой смонтированы вокруг вала. Когда вал с магнитами вращается, катушки с проволокой подвергаются воздействию изменяющихся магнитных полей, и в проводах генерируется электрический ток.
Чтобы заставить валы генераторов вращаться и производить электричество, можно использовать множество различных методов. В ветряных турбинах пропеллер вращает вал. На угольных и атомных электростанциях тепло от сжигания угля или ядерной реакции создает пар для запуска турбины, которая приводит в действие генератор. На электростанциях, работающих на природном газе, газовая турбина выполняет ту же работу. Электростанциям нужен источник энергии, который может заставить вращаться вал генератора, а затем магниты могут создавать магнитные поля, генерирующие электричество.