Elektrik enerjisiyle çalışan cihazlar (telefon, bilgisayar, bulaşık makinesi ve kahve makinesi) günlük olarak kullanılmakta ve hayatımızı kolaylaştırmaktadır. Elektrik jeneratörleri kullanılarak evlerimize elektrik getirilir. Modern elektrik jeneratörleri, 1831'de Michael Faraday tarafından icat edilen jeneratörle aynı temelde çalışır. En yaygın olarak kullanılan jeneratörler, günlük güç jeneratörleri olan AC (alternatif akım) jeneratörleridir.
Tanım
Bir elektrik jeneratörü, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Onu yöneten yasa, Faraday tarafından icat edilen "elektromanyetik indüksiyon" ilkesidir. İlke, değişen bir manyetik alanın bir iletkende gerilime neden olduğunu belirtir. İki tip elektrik jeneratörü vardır: AC ve DC (doğru akım) jeneratörler. AC jeneratörü sürekli olarak yönü tersine çeviren akım üretir ve DC jeneratörü sadece bir yönde akan akım üretir.
Parçalar
Bir AC jeneratörün temel parçaları mekanik güç, mıknatıslar ve bir veya daha fazla rotordur. Bu parçalardan herhangi biri olmadan elektrik üretilemez. Her bölümün kendi rolü vardır.
Nasıl çalışır
Her atom eşit sayıda proton (pozitif) ve elektrondan (negatif) oluşur. Bazı malzemeler (iletken olarak adlandırılır), bir atomdan diğerine akabilen gevşekçe tutulan elektronlara sahiptir. Elektron akışına elektrik denir. Bir mıknatıs kolayca bir atomdan diğerine elektron akışına neden olabilir. Mıknatıs bir tele yaklaştığında, mıknatısın kuvveti elektronların akmasına neden olur ve böylece elektrik üretir. Bir AC jeneratörün içinde, mekanik bir kuvvetle harekete geçirilen bir veya daha fazla rotor (tel bobinler), bir manyetik alan içinde döner.
Mekanik enerji
Mekanik enerji, elektrik üretmek için bir AC jeneratörü tarafından kullanılır. Bir jeneratörün içindeki rotorları harekete geçirmek için su, rüzgar veya kömür gibi kaynaklar kullanılabilir. En basit jeneratör tipi, bir el krankıyla harekete geçirilir. Daha büyük jeneratörler, rüzgar veya su türbinleri, basınçlı hava veya içten yanmalı motorlarla harekete geçirilebilir. Örneğin: Bir kasabanın içinden veya yakınından bir nehir akıyorsa, mekanik enerji kaynağı su akışıdır.
Mıknatıs
Mıknatıs, manyetik alan oluşturan bir malzemedir. Bir kuzey ve bir güney kutbuna sahiptir ve ferromanyetik malzemeleri (mıknatısa çekilen ve demir, nikel veya kobalt gibi manyetize olabilen metaller) çeker. Bir AC jeneratörünün içinde bir mıknatıs, kuzey ve güney kutbu arasında bir manyetik alan oluşturur. Rotor, mıknatısın kuzey ve güney kutbu arasında hareket ettiğinde, bobindeki elektronlar akmaya başlar.
Rotor
Rotor, manyetik alan içinde dönen bir tel bobinidir. Tel için kullanılan malzeme iyi bir iletken olmalıdır (gevşekçe tutulan elektronlara sahip atomlardan yapılmıştır). Tel güney kutbuna yakın olduğunda elektronlar bir yönde akar ve kuzey kutbuna yakın olduğunda elektronlar diğer yönde akar. Tel, mıknatısın kuzey kutbundan güney kutbuna ve tekrar kuzey kutbuna doğru döndüğü için elektrik akımı sürekli olarak yön değiştirir.
