Мотори и генератори су електромагнетни уређаји. Имају петље које носе струју и ротирају се у магнетним пољима. Ово магнетско поље које се брзо мења ствара електромоторне силе, зване емфс или напони. Електромотори и генератори су супротни једни другима. Електромотори електричну енергију претварају у механичку, док електрични генератори механичку енергију претварају у електричну.
Конструкција
Електромотори и генератори имају петље које носе струју и које се непрекидно окрећу у магнетном пољу. Петље су омотане око гвозденог језгра названог арматура која чини магнетно поље унутар њих јачим. Струја у петљи обрће смер услед чега се арматура, а тиме и петље непрестано ротирају. Промена смера петљи доводи до стварања индуковане ЕМС.
Емф је кратица за електромоторну силу. То није сила, већ је потенцијална разлика између стезаљки уређаја који један облик енергије мења у електричну. На пример, батерија претвара хемијску енергију у електричну, а тако је и извор емф. Потенцијална разлика је напон.
Индукована емф која настаје кретањем петљи постаје већа што се магнетно поље брже мења. Ово је Фарадаи-ов Закон индукције, назван по његовом откривачу, чувеном физичару Мицхаел Фарадаи-у.
АЦ генератори
Генератори наизменичне струје супротни су од мотора, јер претварају механичку енергију у електричну. Механичка енергија се користи за ротацију петљи у магнетном пољу, а генерисани ЕМС је синусни талас који се временски мења. Пара израђена од сагоревања фосилних горива попут угља, нафте и природног гаса уобичајен је извор у земљама попут Сједињених Држава. У Европи се нуклеарна фисија користи за стварање паре. У неким хидроелектранама, попут оних на Нијагариним водопадима, притисак воде се користи за ротацију турбина. Турбине су ротори са лопатицама или лопатицама. Ветар и вода се обично не користе као фосилна горива за механичке изворе енергије јер нису толико ефикасни и скупљи су.
АЦ Моторс
Мотори наизменичне струје претварају електричну енергију у механичку. За ротацију петљи у магнетном пољу користи се наизменична струја. Већина мотора наизменичне струје производи струју помоћу индукције. Електромагнет узрокује магнетно поље и користи исти напон као и калеми.
Једносмерни мотори и генератори
Једносмерни мотори и генератори су слични њиховим колегама наизменичне струје, осим што имају подељени прстен који се назива комутатор. Комутатор је причвршћен на електричне контакте који се називају четке. Промена смера струје кроз комутатор доводи до ротације арматуре и самим тим петљи. Магнетско поље које арматура претвара може бити трајни магнет или електромагнет. ДЦ генератори имају генерисану емф једносмерну струју.
Мотори у поређењу са генераторима
Сви мотори су генератори. Емф у генератору повећава његову ефикасност, али емф у мотору доприноси расипању енергије и неефикасности у њеним перформансама. Задњи ЕМФ је отпор на промену магнетног поља. Задња ЕМФ се појављује у мотору након што је укључен, мада не одмах. Смањује струју у петљи и постаје већа како се брзина мотора повећава. То доводи до повећања захтева за снагом мотора, посебно под оптерећењима која су врло велика.