Co to jest generator elektromagnetyczny?
Generator elektromagnetyczny jest urządzeniem, które przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną, wykorzystując wzajemnie powiązane zasady magnetyzmu i elektryczności. Proces, w którym generator elektromagnetyczny wytwarza energię elektryczną, nazywa się indukcją elektromagnetyczną, co w zasadzie oznacza, że prąd elektryczny jest indukowany w przewodniku za pomocą magnesu. Większość generatorów elektronicznych działa na indukcji elektromagnetycznej, a niektóre z nich wykorzystują odnawialne źródła energii, takie jak energia wodna i wiatrowa, do wytworzenia początkowej energii mechanicznej. Energię mechaniczną można zasadniczo traktować jako energię kinetyczną lub energię ruchu.
Indukcja w generatorze elektromagnetycznym to proces, który wytwarza energię elektryczną wewnątrz przewodnika. Ten proces działa, ponieważ siły elektryczności i magnetyzmu są w zasadzie takie same. Obie działają na zasadzie, że niektóre cząstki mają ładunek, a obiekty o przeciwnych ładunkach są przyciągane do siebie. Ujemnie naładowane elektrony są przyciągane do dodatnio naładowanych protonów poprzez proces podstawowego magnetyzmu. Przepływ elektronów do ładunku dodatniego nazywany jest elektrycznością.
Te powiązane zasady oznaczają, że elektryczność można wytworzyć za pomocą generatora elektromagnetycznego. Kiedy magnes przepływa przez przewodnik, zasadniczo organizuje dodatnio naładowane i ujemnie naładowane cząstki w grupy, ponieważ odpowiednie cząstki są przyciągane do przeciwnych biegunów na magnesie. Powoduje to wytwarzanie energii elektrycznej w przewodniku, gdy cząstki poruszają się na swoim miejscu. Przez ciągłe obracanie przewodnika przez pole magnetyczne powstaje ciągły przepływ prądu. Nazywa się to indukcją elektromagnetyczną.
Ogólna konstrukcja generatora elektromagnetycznego oparta jest na tym procesie indukcji elektromagnetycznej. Brytyjski naukowiec o nazwisku Michael Faraday odkrył to zjawisko w 1831 roku, a zaktualizowana wersja tego podstawowego projektu jest obecnie stosowana w większości typów generatorów elektromagnetycznych. Faraday stworzył generator, ustawiając magnes podkowy z pętlą drutu obracającą się między biegunami północnym i południowym. Przewód jest przymocowany do urządzenia, które może albo bezpośrednio wykorzystać wytworzoną moc, albo do akumulatora, który przechowuje energię. Podłączenie generatora do woltomierza pokazuje, ile prądu powstaje.
Energia nigdy nie jest tworzona ani niszczona, więc siła użyta do obrócenia mechanicznej części generatora elektromagnetycznego nadal wymaga źródła energii. Można to uzyskać za pomocą paliw kopalnych lub energii jądrowej, ale można je również wytworzyć za pomocą odnawialnych form energii. Wiele generatorów elektromagnetycznych polega na energii wytwarzanej przez wiatr, spadającą wodę, a nawet energię słoneczną. Jeśli generator elektromagnetyczny działa na odnawialnym i darmowym źródle energii, wytwarzana energia nie szkodzi środowisku.