Kas ir elektromagnētiskais ģenerators?

Elektromagnētiskais ģenerators ir ierīce, kas pārveido mehānisko enerģiju elektroenerģijā, izmantojot savstarpēji saistītos magnētisma un elektrības principus. Procesu, kurā elektromagnētiskais ģenerators ražo elektroenerģiju, sauc par elektromagnētisko indukciju, kas būtībā nozīmē, ka vadītājā tiek inducēta elektriskā strāva, izmantojot magnētu. Lielākā daļa elektronisko ģeneratoru darbojas ar elektromagnētisko indukciju, un daži no tiem izmanto atjaunojamos enerģijas avotus, piemēram, ūdens enerģiju un vēja enerģiju, lai radītu sākotnējo mehānisko enerģiju. Mehānisko enerģiju pamatā var uzskatīt par kinētisko enerģiju vai kustības enerģiju.

Indukcija elektromagnētiskajā ģeneratorā ir process, kas rada elektrību vadītāja iekšpusē. Šis process darbojas, jo elektrības un magnētisma spēki būtībā ir viens un tas pats. Abi darbojas pēc principa, ka dažām daļiņām ir lādiņš, un objekti ar pretēju lādiņu tiek piesaistīti viens otram. Negatīvi lādēti elektroni tiek piesaistīti pozitīvi lādētiem protoniem, izmantojot pamata magnētisma procesu. Elektronu plūsmu uz pozitīvu lādiņu sauc par elektrību.

Šie saistītie principi nozīmē, ka elektroenerģiju var radīt, izmantojot šāda veida ģeneratorus. Pārlaižot magnētu pāri vadītājam, tas pamatā sakārto pozitīvi lādētās un negatīvi lādētās daļiņas grupās, jo attiecīgās daļiņas pievelkas magnēta pretējos polios. Tas rada elektrisko enerģiju vadītājā, kad daļiņas pārvietojas savā vietā. Pastāvīgi griežot vadītāju caur magnētisko lauku, tiek radīta nepārtraukta elektrības plūsma. To sauc par elektromagnētisko indukciju.

Elektromagnētiskā ģeneratora vispārējā konstrukcija ir balstīta uz šo elektromagnētiskās indukcijas procesu. Britu zinātnieks Maikls Faradejs atklāja šo parādību 1831. gadā, un šī pamata dizaina atjaunināta versija tiek izmantota lielākajai daļai elektromagnētisko ģeneratoru veidu mūsdienās. Faradejs izveidoja ģeneratoru, uzstādot pakava magnētu ar stieples cilpu, kas rotē starp ziemeļu un dienvidu polu. Vads ir pievienots ierīcei, kas var tieši izmantot radīto jaudu, vai akumulatoram, kas uzglabā enerģiju. Ģeneratora pievienošana voltmetram parāda, cik liela strāva tiek radīta.

Enerģija nekad netiek radīta vai iznīcināta, tāpēc spēkam, ko izmanto, lai pagrieztu ģeneratora mehānisko daļu, joprojām ir nepieciešams enerģijas avots. To var iegūt, izmantojot fosilo kurināmo vai kodolenerģiju, taču to var iegūt arī no atjaunojamiem enerģijas veidiem. Daudzi elektromagnētiskie ģeneratori paļaujas uz vēja, krītoša ūdens vai pat saules enerģijas radīto jaudu. Ja elektromagnētiskais ģenerators darbojas ar atjaunojamu un bezmaksas enerģijas avotu, saražotā jauda nekaitē videi.