Як працює генератор змінного струму?

Генератор перетворює механічну енергію в електричну шляхом обертання дротяної котушки в магнітному полі. Електричний струм виробляється і тоді, коли силові лінії рухається магніту перетинають витки дротяної котушки {малюнок праворуч). Електрони {блакитні кульки) переміщаються у напрямку до позитивного полюса магніту, а електричний струм тече від позитивного полюса до негативного. До тих пір, поки силові лінії магнітного поля перетинають котушку (провідник), в провіднику індукується електричний струм.

Аналогічний принцип працює і при переміщенні дротяної рамки щодо магніту {дальній малюнок праворуч), т. Е. Коли рамка перетинає силові лінії магнітного поля. Індукований електричний струм тече таким чином, що його поле відштовхує магніт, коли рамка наближається до нього, і притягує, коли рамка видаляється. Кожен раз, коли рамка змінює орієнтацію відносно полюсів магніту, електричний струм також змінює свій напрямок на протилежне. Весь той час, поки джерело механічної енергії обертає провідник (або магнітне поле), генератор буде виробляти змінний електричний струм.

Принцип дії генератора змінного струму

Найпростіший генератор змінного струму складається з дротяної рамки, що обертається між полюсами нерухомого магніту. Кожен кінець рамки з’єднаний зі своїм контактним кільцем, ковзаючим по електропровідної вугільної щітці (малюнок над текстом). Індукований електричний струм тече до внутрішнього контактному кільцю, коли поєднана з ним половина рамки проходить повз північного полюса магніту, і, навпаки, до зовнішнього контактному кільцю, коли повз північного полюса проходить інша половина рамки.

Трифазний генератор змінного струму

Одним з найбільш економічно вигідних способів вироблення сильного змінного струму є використання одного магніту, обертового щодо кількох обмоток. У типовому трифазному генераторі трьох котушки розташовані рівновіддалене від осі магніту. Кожна котушка виробляє змінний струм, коли повз неї проходить полюс магніту (правий малюнок).

Зміна напрямку електричного струму

Коли магніт вдвигается в дротяну котушку, він індукує в ній електричний струм. Цей струм змушує стрілку гальванометра відхилятися убік від нульового положення. Коли магніт виймається з котушки, електричний струм змінює свій напрямок на протилежний, і стрілка гальванометра відхиляється в іншу сторону від нульового положення.

Змінний струм

Магніт НЕ БУДЕ індукувати електричний струм до тих пір, поки його силові лінії не почнуть перетинати дротяну петлю. Коли полюс магніту вдвигается в дротяну петлю, в ній індукується електричний струм. Якщо магніт припиняє рух, електричний струм (блакитні стрілки) також припиняється (середня діаграма). Коли магніт виймається з дротяної петлі, в ній індукується електричний струм, поточний в протилежному напрямку.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.00 out of 5)

Як працює генератор змінного струму?