Wat is een elektromagnetische generator?

Een elektromagnetische generator is een apparaat dat mechanische energie omzet in elektrische energie, met behulp van de onderling verbonden principes van magnetisme en elektriciteit. Het proces waarbij een elektromagnetische generator elektriciteit produceert, wordt elektromagnetische inductie genoemd, wat in feite betekent dat een elektrische stroom wordt geïnduceerd in een geleider door gebruik van een magneet. De meeste elektronische generatoren werken op elektromagnetische inductie, en sommige hiervan gebruiken hernieuwbare energiebronnen zoals waterkracht en windenergie om de initiële mechanische energie te creëren. Mechanische energie kan in principe worden beschouwd als kinetische energie of bewegingsenergie.

Inductie in een elektromagnetische generator is het proces dat de elektriciteit in de geleider creëert. Dit proces werkt omdat de krachten van elektriciteit en magnetisme in principe hetzelfde zijn. Beide werken op het principe dat sommige deeltjes een lading hebben en objecten met tegengestelde ladingen tot elkaar worden aangetrokken. Negatief geladen elektronen worden aangetrokken tot positief geladen protonen, door het proces van basismagnetisme. De stroom van elektronen naar een positieve lading wordt elektriciteit genoemd.

Deze gekoppelde principes betekenen dat elektriciteit kan worden gecreëerd met behulp van een elektromagnetische generator. Wanneer een magneet over een geleider wordt geleid, organiseert deze in principe de positief geladen en negatief geladen deeltjes in groepen, omdat de relevante deeltjes worden aangetrokken door de tegenovergestelde polen op de magneet. Dit creëert elektrische energie in de geleider wanneer de deeltjes op hun plaats komen. Door een geleider constant door een magnetisch veld te draaien, wordt een continue stroom van elektriciteit gecreëerd. Dit wordt elektromagnetische inductie genoemd.

Het algemene ontwerp voor een elektromagnetische generator is gebaseerd op dit proces van elektromagnetische inductie. Een Britse wetenschapper genaamd Michael Faraday ontdekte dit fenomeen in 1831 en een bijgewerkte versie van dit basisontwerp wordt tegenwoordig gebruikt voor de meeste soorten elektromagnetische generatoren. Faraday creëerde een generator door een hoefijzermagneet op te zetten met een draadlus die tussen de noord- en zuidpool roteert. De draad is bevestigd aan een apparaat dat direct de gecreëerde stroom kan gebruiken of aan een batterij die de energie opslaat. Als de generator op een voltmeter wordt aangesloten, wordt aangegeven hoeveel stroom wordt gecreëerd.

Energie wordt nooit gecreëerd of vernietigd, dus de kracht die wordt gebruikt om het mechanische gedeelte van de elektromagnetische generator te draaien vereist nog steeds een energiebron. Dit kan worden verkregen door fossiele brandstoffen of kernenergie, maar het kan ook worden gecreëerd door hernieuwbare vormen van energie. Veel elektromagnetische generatoren vertrouwen op de kracht die wordt opgewekt door de wind, vallend water of zelfs zonne-energie. Als een elektromagnetische generator op een hernieuwbare en gratis energiebron werkt, is de opgewekte energie niet schadelijk voor het milieu.