Генератори - це машини, які перетворюють механічну енергію в електричну. Механічною енергією може бути падаюча вода, тиск пари або потужність вітру. Електроенергія може бути як змінним струмом (змінного струму), так і постійним струмом (постійного струму). Основний принцип роботи генератора був відкритий в 1820 році. Основними частинами генератора є дріт, магніти та вісь, що обертається. Коли дріт рухається через магнітне поле, це змушує електрони в дроті текти.
Ротор
Ротор є центральною віссю генератора - це та частина, яка обертається. Якась форма механічної енергії обертає ротор, виробляючи електроенергію. Ротор підтримується на обох кінцях і обмотується суцільними петлями з одного дроту. Дріт, як правило, емальований мідний дріт - провід повинен бути ізольований таким чином, щоб коли петлі намотаного дроту стикалися одна з одною, не було короткого замикання. Емалювання є найдешевшим способом ізоляції дроту, а також забезпечує тонку ізоляцію, завдяки чому ротор може мати максимальну кількість обмоток. Чим більше обмоток, тим більше буде вироблятися електроенергії.
Статор
Статор - це нерухома частина генератора, яка оточує ротор. Статор забезпечує магнітне поле, яке спричинить потік електронів в дроті обертового ротора. У більших генераторах магніти в статорі насправді є електромагнітами - петлями дроту навколо залізного сердечника. Електроенергія для живлення електромагнітів надходить безпосередньо від ротора. Це означає, що існує пахвовий метод живлення електромагнітів, поки ротор не почне виробляти електроенергії, але це набагато краще, ніж наявність величезних магнітів, необхідних для роботи великих генератор. У невеликих генераторах - як генератори, що живляться від велосипедних коліс для забезпечення електрикою велосипедних фар - в статорах є постійні магніти.
Кільця та пензлі
Потрібно застосовувати певний метод, щоб уловлювати електроенергію, що виробляється в одному дроті ротора, і направляти його по парі проводів. Стандартний спосіб зробити це - прикріпити кінці дроту ротора до двох кілець на одному кінці або ротора. На цих металевих кільцях їдуть металеві щітки, а вихідні дроти генератора прикріплені до двох металевих щіток. Магнітне поле статора викликає електричний потік в обмотці дроту ротора, що змушує кожне кільце стають негативними і позитивними в регулярному циклі, коли ротор проходить північний і південний полюси магніту поле. Коливальні позитивні та негативні потенціали в кільцях передаються на щітки, а потім вниз по проводах. Розділивши кожне кільце на дві частини та використовуючи два дроти в обмотці, ви можете переконатися, що позитивний потенціал завжди надходить на один і той же провід, а негативний - на інший дріт. Твердокольцеві генератори виробляють струм змінного струму, а роздільні кільцеві генератори струму постійного струму.