Co je generátor napětí?

Generátor napětí je zařízení, které přeměňuje potenciální a kinetickou energii na elektrickou energii. Toho je nejčastěji dosaženo pohybem vodiče magnetickým polem za účelem zvýšení napětí. Generátor pracuje velmi podobně jako vodní čerpadlo, ve kterém je elektrický náboj přesunut do vnějšího obvodu, podobně jako voda je tlačena do potrubí. Potenciální a kinetická energie, která proces zahajuje, může pocházet z různých zdrojů, jako je pára nebo vítr.

Počátky pojmu generátor napětí pocházejí ze studií anglického fyzika jménem Michaela Faradaye z roku 1831. Omotal cívky izolovaného drátu kolem železného prstence. Když prošel proud jedním prstencem cívky, zjistil, že byla indukována i druhá cívka. Na základě této koncepce zkonstruoval elektromagnetické rotační zařízení. To byl v podstatě první elektrický motor a fungoval jako princip naproti generátoru napětí vytvářením kinetické energie pomocí elektrické energie.

V 1832, Hipployte Pixii postavil elektrický generátor pro průmysl. S názvem Dynamo přeměnila rotační kinetickou energii na elektřinu. Tento raný vynález byl zařízení stejnosměrného proudu (DC) a potřeboval další část, která se na moderních generátorech napětí nenašla: komutátor. Komutátor byl navržen tak, aby střídal proud v Dynamu. To pomáhá distribuovat energii v celém generátoru na nejlepší místo.

Generátor napětí se skládá ze dvou různých mechanických částí: rotoru a statoru. Rotor je rotující část generátoru, zatímco stator je stacionární část. Elektrické komponenty jsou připojeny ke každému z těchto kusů. Kotva je komponentem produkujícím energii a může být umístěna na rotoru nebo statoru. Komponenta magnetického pole musí být umístěna na protilehlou mechanickou část.

Na generátoru lze použít permanentní magnety nebo cívky pole. Zatímco magnety během procesu vytvářejí svůj vlastní elektrický náboj, je třeba nabít cívky pole, aby se získala energie. Toho je dosaženo použitím menších generátorů k rozrušení cívek. V případě výpadku proudu je třeba tyto cívky pole znovu stimulovat v procesu známém jako „černý start“.

Generátory napětí jsou nezbytnou součástí moderního průmyslu. Velké elektrárny na celém světě využívají potenciál a kinetickou energii přeměněnou na elektřinu. Bez ohledu na počáteční stav potenciální energie je nakonec převedena pomocí generátoru vysokého napětí. Vítr, geotermální energie, jaderná energie, ropa a uhlí jsou přeměněny na elektrický náboj.