電圧発生器とは何ですか？

電圧発生器は、ポテンシャルおよび運動エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスです。 これは、導体を磁場に通して電圧を発生させることで最も一般的に達成されます。 発電機は、水がパイプに押し込まれるように、電荷が外部回路に移動する水ポンプと非常によく似た動作をします。 プロセスを開始するポテンシャルおよび運動エネルギーは、蒸気や風などのさまざまなソースから発生する可能性があります。

電圧発生器の概念の起源は、1831年に英国の物理学者Michael Faradayの研究に由来します。彼は鉄の輪に絶縁ワイヤのコイルを巻き付けました。 彼が1つのコイルリングに電流を通したとき、彼は他のコイルも誘導されることを発見しました。 この概念を使用して、彼は電磁回転装置を構築しました。 これは本質的に最初の電気モーターであり、電気エネルギーを使用して運動エネルギーを生成することにより、電圧発生器の反対の原理として機能しました。

1832年、Hipployte Pixiiは産業用の発電機を製造しました。 ダイナモと呼ばれ、回転運動エネルギーを電気に変換しました。 この初期の発明は直流（DC）デバイスであり、現代の電圧発生器にはない追加の部品である整流子が必要でした。 整流子は、ダイナモの電流を交互にするように設計されました。 これにより、発電機全体の電力を最適な場所に分配できます。

電圧発生器は、ローターとステーターの2つの異なる機械部品で構成されています。 ローターは発電機の回転部分であり、ステーターは静止部分です。 電気部品はこれらの各部品に接続されています。 アーマチュアは発電コンポーネントであり、ローターまたはステーターのいずれかに配置できます。 磁場コンポーネントは、反対側の機械部品に配置する必要があります。

発電機では、永久磁石または界磁コイルを使用できます。 磁石はプロセス中に独自の電荷を生成しますが、電力を生成するために界磁コイルを充電する必要があります。 これは、小さな発電機を使用してコイルを励起することで実現されます。 停電時には、これらの界磁コイルを「ブラックスタート」として知られるプロセスで再度刺激する必要があります。

電圧発生器は、現代産業に必要な部分です。 世界中の大規模な発電所は、電気に変換されたポテンシャルエネルギーと運動エネルギーを使用しています。 ポテンシャルエネルギーの初期状態に関係なく、最終的には高電圧発生器を使用して変換されます。 風力、地熱、原子力、石油、石炭はすべて電荷に変換されます。