Kateri so deli generatorja izmeničnega toka?

Naprave, ki delujejo z električno energijo (telefoni, računalniki, pomivalni stroji in kavni aparati), se uporabljajo vsak dan in nam olajšajo življenje. Elektrika v naše domove prihaja z uporabo električnih generatorjev. Sodobni električni generatorji delujejo na isti osnovi kot generator, ki ga je leta 1831 izumil Michael Faraday. Najpogosteje uporabljeni generatorji so generatorji izmeničnega toka (alternativni tok), ki so dnevni generatorji energije.

Električni generator je naprava, ki pretvarja mehansko energijo v električno. Zakon, ki ga ureja, je načelo "elektromagnetne indukcije", ki ga je izumil Faraday. Načelo navaja, da spreminjajoče se magnetno polje povzroči napetost v vodniku. Obstajata dve vrsti električnih generatorjev: generatorji izmeničnega in enosmernega toka. Generator izmeničnega toka proizvaja tok, ki neprekinjeno obrača smer, enosmerni generator pa tok, ki teče samo v eno smer.

Osnovni deli izmeničnega generatorja so mehanska moč, magneti in en ali več rotorjev. Brez katerega koli od teh delov električne energije ni mogoče proizvesti. Vsak del ima svojo vlogo.

Vsak atom je sestavljen iz enakega števila protonov (pozitivnih) in elektronov (negativnih). Nekateri materiali (imenovani vodniki) imajo ohlapne elektrone, ki lahko prehajajo iz enega atoma v drugega. Pretok elektronov se imenuje elektrika. Magnet lahko zlahka povzroči pretok elektronov iz enega atoma v drugega. Ko se magnet približa žici, magnetna sila povzroči pretok elektronov in tako proizvaja elektriko. Znotraj generatorja izmeničnega toka se v magnetnem polju vrti en ali več rotorjev (žičnih tuljav), ki se sprožijo z mehansko silo.

Mehansko energijo izmenični generator uporablja za proizvodnjo električne energije. Viri, kot so voda, veter ali premog, se lahko uporabijo za pogon rotorjev znotraj generatorja. Najenostavnejši tip generatorja sproži ročna ročica. Večje generatorje lahko poganjajo vetrne ali vodne turbine, stisnjen zrak ali motorji z notranjim zgorevanjem. Na primer: Če reka teče skozi mesto ali v bližini mesta, je mehanski vir energije vodni tok.

Magnet je material, ki proizvaja magnetno polje. Ima severni in južni pol in privlači feromagnetne materiale (kovine, ki jih magnet privlači in jih je mogoče magnetizirati, kot so železo, nikelj ali kobalt). Znotraj generatorja izmeničnega toka magnet ustvari magnetno polje med severnim in južnim polom. Ko se rotor premakne med severnim in južnim polom magneta, začnejo elektroni v tuljavi teči.

Rotor je tuljava žice, ki se vrti znotraj magnetnega polja. Material, ki se uporablja za žico, mora biti dober vodnik (iz atomov z ohlapnimi elektroni). Ko je žica blizu južnega pola, elektroni tečejo v eno smer, ko pa je blizu severnega pola, elektroni tečejo v drugo smer. Ker se žica vrti od severnega pola do južnega pola magneta in nazaj do severnega pola itd., Električni tok nenehno spreminja smer.