Apparater som körs med el (telefoner, datorer, diskmaskiner och kaffemaskiner) används dagligen och gör våra liv enklare. Elektricitet förs till våra hem med hjälp av elektriska generatorer. De moderna elgeneratorerna arbetar på samma sätt som generatorn uppfann av Michael Faraday 1831. De vanligaste generatorerna är växelströmsgeneratorer (alternativa strömgeneratorer), vilka är de dagliga kraftgeneratorerna.

Definition

En elektrisk generator är en anordning som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi. Lagen som styr den är den "elektromagnetiska induktion" -principen uppfunnad av Faraday. Principen säger att ett förändrat magnetfält orsakar en spänning i en ledare. Det finns två typer av elektriska generatorer: AC och DC (likström) generatorer. AC-generatorn producerar ström som kontinuerligt vrider riktning och likströmgenerator producerar ström som bara strömmar i en riktning.

Delar

Basen av en växelströmsgenerator är den mekaniska kraften, magneterna och en eller flera rotorer. Utan någon av dessa delar kan el inte produceras. Varje del har sin egen roll.

Hur det fungerar

Varje atom består av lika många protoner (positiva) och elektroner (negativa). Vissa material (kallade ledare) har löst hållna elektroner som kan strömma från en atom till en annan. Elektronflödet kallas elektricitet. En magnet kan enkelt orsaka ett flöde av elektroner från en atom till den andra. När en magnet kommer nära en tråd, orsakar magnetens kraft elektroner att strömma och producerar därmed el. Inuti en växelströmsgenerator roterar en eller flera rotorer (trådspolar) med mekanisk kraft in i ett magnetfält.

Mekanisk energi

Den mekaniska energin används av en växelströmsgenerator att producera el. Källor som vatten, vind eller kol kan användas för att driva rotorerna inuti en generator. Den mest enkla typen av generator sätts i rörelse med en handväxel. Större generatorer kan startas av vind- eller vattenkraftverk, tryckluft eller förbränningsmotorer. Till exempel: Om en flod rinner genom eller i närheten av en stad, är den mekaniska energikällan vattenflödet.

Magnet

Magneten är ett material som producerar magnetfält. Den har en nord och en sydpol och lockar ferromagnetiska material (metaller som lockas till magneten och som kan magnetiseras som järn, nickel eller kobolt). Inuti en växelströmsgenerator skapar en magnet ett magnetfält mellan norra och sydpolen. När rotorn rör sig mellan magnetens norra och polar polar börjar elektronerna i spolen strömma.

Rotor

Rotorn är en trådspole som spinner inuti magnetfältet. Materialet som används för tråden måste vara en bra ledare (gjord av atomer med löst hållna elektroner). När tråden ligger nära sydpolen, strömmar elektronerna en väg och när den ligger nära nordpolen, strömmar elektronerna motsatt. Eftersom tråden snurrar från nordpolen till magnetens södra pol och tillbaka till nordpolen och så vidare, sänder den elektriska strömmen hela tiden hela tiden.