แม่เหล็กใช้ในการผลิตไฟฟ้าอย่างไร?

เมื่อวางตัวนำในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง อิเล็กตรอนในตัวนำจะเคลื่อนที่ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า แม่เหล็กผลิตสนามแม่เหล็กดังกล่าวและสามารถนำมาใช้ในการกำหนดค่าต่างๆ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุนได้สามารถวางแม่เหล็กไว้ในตำแหน่งต่างๆ ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของแม่เหล็กที่ใช้ และสามารถผลิตไฟฟ้าได้ด้วยวิธีต่างๆ ไฟฟ้าที่ใช้ส่วนใหญ่มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้สนามแม่เหล็กเพื่อผลิตไฟฟ้านั้น

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนขดลวดผ่านสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อขดลวดนำไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก อิเล็กตรอนในสายไฟจะเคลื่อนที่ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า

ในขณะที่การผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้นโดยแผงโซลาร์เซลล์และได้รับปริมาณเล็กน้อย จากแบตเตอรี่ ไฟฟ้าส่วนใหญ่มาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้สนามแม่เหล็กเพื่อสร้าง ไฟฟ้า. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ประกอบด้วยขดลวดที่หมุนผ่านสนามแม่เหล็กหรืออยู่นิ่งรอบเพลาที่มีแม่เหล็กหมุน ไม่ว่าในกรณีใด ขดลวดจะสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็ก

แม่เหล็กสามารถเป็นแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กถาวรส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก และมีข้อได้เปรียบที่ไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นเหล็กหรือเหล็กกล้าพันด้วยลวด เมื่อไฟฟ้าไหลผ่านลวด โลหะจะกลายเป็นแม่เหล็กและสร้างสนามแม่เหล็ก

ขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นตัวนำไฟฟ้า และเมื่ออิเล็กตรอนในสายไฟสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง พวกมันจะเคลื่อนที่ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในสายไฟ สายไฟเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน และในที่สุดไฟฟ้าก็ออกจากสถานีไฟฟ้าและส่งต่อไปยังบ้านและโรงงานไฟฟ้า

เมื่อใช้แม่เหล็กถาวรในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณเพียงแค่ต้องหมุนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า หลังจากที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรก ผู้คนคิดว่าพวกเขาสามารถให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นกำลังให้กับมอเตอร์ที่จะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พวกเขาคิดว่าถ้ามอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตรงกัน พวกเขาสามารถสร้างแหล่งพลังงานแม่เหล็กที่จะทำงานตลอดไปเป็นเครื่องจักรเคลื่อนที่ถาวร

น่าเสียดายที่มันไม่ได้ผล แม้ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ดังกล่าวจะมีประสิทธิภาพมาก แต่ก็ยังมีการสูญเสียทางไฟฟ้าในความต้านทานของสายไฟ และมีแรงเสียดทานในตลับลูกปืนเพลา แม้ว่าผู้ที่ทำการทดลองจะได้รับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า-มอเตอร์ยูนิตทำงานชั่วขณะหนึ่ง ในที่สุดเครื่องก็หยุดทำงานเพราะความสูญเสียและความเสียดทาน

โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ขนาดห้องที่ผลิตไฟฟ้าโดยใช้สนามแม่เหล็กจากแม่เหล็กไฟฟ้า โดยปกติแม่เหล็กไฟฟ้าจะติดตั้งอยู่บนเพลาและเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ เมื่อเปิดไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทรงพลัง ขดลวดถูกติดตั้งไว้รอบเพลา เมื่อแกนหมุนที่มีแม่เหล็กหมุน ขดลวดจะสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง และกระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในสายไฟ

สามารถใช้วิธีการต่างๆ ในการทำให้เพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนและผลิตกระแสไฟฟ้าได้หลายวิธี ในกังหันลม ใบพัดจะหมุนเพลา ในโรงไฟฟ้าถ่านหินและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความร้อนจากการเผาถ่านหินหรือจากปฏิกิริยานิวเคลียร์จะสร้างไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนกังหันที่ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในโรงงานที่ใช้พลังงานก๊าซธรรมชาติ กังหันก๊าซทำหน้าที่เดียวกัน โรงไฟฟ้าต้องการแหล่งพลังงานที่สามารถทำให้เพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนได้ จากนั้นแม่เหล็กก็สามารถผลิตสนามแม่เหล็กที่ผลิตกระแสไฟฟ้าได้