Motorlar ve Jeneratörler Arasındaki Farklar

Motorlar ve jeneratörler elektromanyetik cihazlardır. Manyetik alanlarda dönen akım taşıyan halkalara sahiptirler. Bu hızla değişen manyetik alan, emf veya voltaj adı verilen elektromotor kuvvetleri üretir. Elektrik motorları ve jeneratörler birbirinin tam tersidir. Elektrik motorları elektrik enerjisini mekanik enerjiye, elektrik jeneratörleri ise mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.

Elektrik motorları ve jeneratörler, manyetik bir alanda sürekli dönen akım taşıyan döngülere sahiptir. Halkalar, içlerindeki manyetik alanı daha güçlü hale getiren armatür adı verilen bir demir çekirdeğin etrafına sarılır. Döngülerdeki akım, armatürün ve dolayısıyla döngülerin sürekli dönmesine neden olan yönü tersine çevirir. Döngülerin değişen yönü, indüklenmiş bir emf'nin üretilmesine neden olur.

Emf, elektromotor kuvvetinin kısaltmasıdır. Bu bir kuvvet değil, bir enerji biçimini elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazın terminalleri arasındaki potansiyel farktır. Örneğin bir pil, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür ve bu nedenle bir emk kaynağıdır. Potansiyel fark bir voltajdır.

Döngülerin hareketi tarafından yaratılan indüklenen emk, manyetik alan ne kadar hızlı değişirse o kadar büyür. Bu, Faraday'ın İndüksiyon Yasası'dır ve adını onu keşfeden ünlü fizikçi Michael Faraday'den almıştır.

AC jeneratörler, motorların tersidir, çünkü mekanik enerjiyi elektriğe dönüştürürler. Döngüleri manyetik alanda döndürmek için mekanik enerji kullanılır ve üretilen emk zamanla değişen bir sinüs dalgasıdır. Kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yakılmasından elde edilen buhar, Amerika Birleşik Devletleri gibi ülkelerde yaygın bir kaynaktır. Avrupa'da, buhar oluşturmak için nükleer fisyon kullanılır. Niagara Şelaleleri gibi bazı hidroelektrik santrallerinde türbinleri döndürmek için su basıncı kullanılır. Türbinler kanatlı veya kanatlı rotorlardır. Rüzgar ve su, mekanik enerji kaynakları için fosil yakıtlar olarak yaygın olarak kullanılmazlar, çünkü onlar kadar verimli değildirler ve daha maliyetlidirler.

AC motorlar, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Manyetik alandaki döngüleri döndürmek için alternatif bir akım kullanılır. Çoğu AC motor, akımı endüksiyon kullanarak üretir. Bir elektromıknatıs manyetik alana neden olur ve bobinlerle aynı voltajı kullanır.

DC motorlar ve jeneratörler, komütatör adı verilen bir ayrık halkaya sahip olmaları dışında AC muadillerine benzer. Komütatör, fırça adı verilen elektrik kontaklarına bağlıdır. Komütatörden geçen akımın yönünün değişmesi armatürün ve dolayısıyla ilmeklerin dönmesine neden olur. Armatürün döndüğü manyetik alan, kalıcı bir mıknatıs veya elektromıknatıs olabilir. DC jeneratörler, üretilen bir emf'ye sahiptir, doğru akımdır.

Tüm motorlar jeneratördür. Bir jeneratördeki emk, verimini arttırır, ancak motordaki bir emk, performansında enerji israfına ve verimsizliğe katkıda bulunur. Bir geri emk, bir manyetik alandaki değişime karşı bir dirençtir. Motor açıldıktan hemen sonra olmasa da motorda bir geri emf belirir. Döngüdeki akımı azaltır ve motorun hızı arttıkça büyür. Bu, özellikle çok büyük yükler altında motorun güç gereksinimlerinin de artmasına neden olur.