Акумулятор перетворює хімічну енергію в електрику, а сонячний елемент виробляє електроенергію з сонячна енергія, але якщо ви хочете виробляти електрику з механічної енергії, вам потрібна індукція генератор. Ці генератори можуть бути досить малими для живлення ліхтарика типу кривошипа або достатньо великими для живлення цілих міст, але всіх робота за принципом електромагнітної індукції, відкрита Майклом Фарадеєм, англійським фізиком 19 століття і винахідник. Сьогодні індукційні генератори, що працюють на різних видах палива, постачають електроенергію для більшості населення світу.
Як працює індукція
Індукційний експеримент Фарадея, мабуть, один із найважливіших у фізиці, і він був відносно простим. Він накрутив довжину провідного дроту навколо кругового сердечника і з'єднав провід з лічильником. Він виявив, що переміщення магніту через центр кола спричиняє течію струму в дроті. Струм припинився, коли він перестав рухати магніт, і він тек у зворотному напрямку, коли він змінив напрямок магніту. Пізніше він сформулював закон електромагнітної індукції, відомий нині як Закон Фарадея, який пов'язав сила струму до величини зміни магнітного поля, також відомого як магнітне потік. Міцність магніту, кількість котушок навколо сердечника та характеристики провідного дроту - все це впливає на розрахунки для реальних генераторів.
Як генератори використовують індукцію
Незалежно від того, розташовані вони всередині побутового генератора, вашого автомобіля чи атомної електростанції, генератори, як правило, мають однакові функції. Вони включають ротор з порожнистим сердечником, який обертається навколо статора. Статор, як правило, є потужним магнітом, тоді як котушки, що несуть електрику, намотані навколо ротора. У деяких генераторах котушки намотуються навколо статора, а ротор намагнічується. Це не має значення. У будь-якому випадку, електрика буде текти.
Ротор повинен обертатися, щоб протікати електрика, і саме тут надходить вхід механічної енергії. Великі генератори використовують різноманітне паливо та природні процеси для отримання цієї енергії. При кожному обертанні ротора поточний потік зупиняється, повертається назад, знову зупиняється і повертається в прямому напрямку. Цей тип електрики називається змінним струмом, і кількість разів, коли він змінює напрямок за секунду, є важливою характеристикою.
Види палива
Ротор у більшості генераторів підключений до турбіни, а на багатьох генеруючих установках турбіна працює на парі. Для нагрівання води для виробництва цієї пари потрібна енергія, яка може забезпечуватися викопним паливом, таким як вугілля та природний газ, біомаса або розподіл ядерної енергії. Паливо також може надходити з природних джерел, таких як геотермальна енергія - природне тепло, що виходить із глибини землі. Гідроелектрогенератори живляться енергією водоспаду. Перший у світі гідроелектрогенератор, розроблений Ніколою Теслою та побудований Джорджем Вестінгаузом, розташований на Ніагарському водоспаді. Він генерує близько 4,9 мільйона кіловат електроенергії, достатньо для 3,8 мільйона будинків.
Створення власного генератора
Побудувати генератор дуже просто. Можливо багато конструкцій, але одна з найпростіших складається з нерухомої котушки та обертового магніту. Провід намотується навколо цвяха, покритого образливою стрічкою, а магніт може бути простим у формі підкови. Коли ви просвердлите отвір через основу магніту, вставте щільно прилягаючий вал і прикріпіть вал до свердла, Ви можете виробляти достатньо електроенергії, щоб запалити лампочку, просто використовуючи дриль, щоб магніт обертався навколо котушка.
