Silnik elektryczny vs generator
Energia elektryczna stała się nieodłączną częścią naszego życia; mniej więcej cały nasz styl życia oparty jest na sprzęcie elektrycznym. Energia jest przekształcana z wielu form do postaci energii elektrycznej, aby zasilić wszystkie te urządzenia. Silnik elektryczny to urządzenie, które przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną. Z drugiej strony, urządzenia służą do przekształcania energii elektrycznej w mechaniczną zgodnie z wymaganiami. Silnik jest urządzeniem pełniącym tę funkcję.
Więcej o generatorze elektrycznym
Podstawową zasadą działania dowolnego generatora elektrycznego jest prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Idea wyrażona w tej zasadzie polega na tym, że kiedy następuje zmiana pola magnetycznego w przewodniku (na przykład drutu), elektrony są zmuszone do ruchu w kierunku prostopadłym do kierunku pola magnetycznego. Powoduje to wytworzenie w przewodniku ciśnienia elektronów (siła elektromotoryczna), co skutkuje przepływem elektronów w jednym kierunku. Mówiąc bardziej technicznie, szybkość zmian strumienia magnetycznego w przewodniku w czasie indukuje siłę elektromotoryczną w przewodniku, a jej kierunek określa reguła prawej ręki Fleminga. Zjawisko to jest wykorzystywane głównie do produkcji energii elektrycznej.
Aby osiągnąć tę zmianę strumienia magnetycznego w poprzek przewodzącego drutu, magnesy i przewodzące druty są przemieszczane względnie, tak że strumień zmienia się w zależności od położenia. Zwiększając liczbę drutów, możesz zwiększyć wynikową siłę elektromotoryczną; dlatego druty są nawinięte w cewkę zawierającą dużą liczbę zwojów. Ustawienie pola magnetycznego lub cewki w ruchu obrotowym, podczas gdy druga cewka jest nieruchoma, umożliwia ciągłą zmianę strumienia.
Obrotowa część generatora nazywana jest wirnikiem, a część stacjonarna nazywana jest stojanem. Część generatora generująca emf jest nazywana armaturą, podczas gdy pole magnetyczne jest po prostu znane jako pole. Twornik może być używany jako stojan lub wirnik, podczas gdy składnik pola jest drugim. Zwiększenie siły pola pozwala również na zwiększenie indukowanego emf.
Ponieważ magnesy trwałe nie są w stanie zapewnić intensywności potrzebnej do optymalizacji wytwarzania energii z generatora, stosowane są elektromagnesy. Przez ten obwód pola przepływa znacznie mniejszy prąd niż obwód twornika, a mniejszy prąd przepływa przez pierścienie ślizgowe, które utrzymują łączność elektryczną w rotatorze. W rezultacie większość generatorów prądu przemiennego ma uzwojenie pola na wirniku i stojanie jako uzwojenie twornika.
Więcej o silniku elektrycznym
Zasada zastosowana w silnikach to kolejny aspekt zasady indukcji. Prawo stanowi, że jeśli ładunek porusza się w polu magnetycznym, siła działa na ładunek w kierunku prostopadłym zarówno do prędkości ładunku, jak i pola magnetycznego. Ta sama zasada dotyczy przepływu ładunku, jest prądem i przewodnikiem przewodzącym prąd. Kierunek tej siły wyznacza reguła prawej ręki Fleminga. Prostym skutkiem tego zjawiska jest to, że jeśli prąd płynie w przewodniku w polu magnetycznym, przewodnik się porusza. Wszystkie silniki indukcyjne działają na tej zasadzie.
Podobnie jak generator, silnik ma również wirnik i stojan, w których wał przymocowany do wirnika dostarcza energię mechaniczną. Liczba zwojów cewek i siła pola magnetycznego wpływają na układ w ten sam sposób.
Jaka jest różnica między silnikiem elektrycznym a generatorem elektrycznym?
• Generator przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną, podczas gdy silnik przekształca energię mechaniczną w energię elektryczną.
• W generatorze wał przymocowany do wirnika jest napędzany siłą mechaniczną i prąd elektryczny jest wytwarzany w uzwojeniach twornika, podczas gdy wał silnika jest napędzany siłami magnetycznymi powstającymi między zworą a polem; prąd musi być doprowadzony do uzwojenia twornika.
• Silniki (przeważnie poruszający się ładunek w polu magnetycznym) są zgodne z regułą lewej ręki Fleminga, podczas gdy generator przestrzega reguły lewej ręki Fleminga.
