Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Magnetismi kasutamine elektrienergia loomisel
- Proovitakse luua alalist magnetgeneraatorit
- Kuidas töötab tüüpiline elektrijaama generaator
Kui dirigent asetatakse muutuvasse magnetvälja, liiguvad juhis olevad elektronid, tekitades elektrivoolu. Magnetid tekitavad selliseid magnetvälju ja neid saab elektrienergia tootmiseks kasutada erinevates konfiguratsioonides. Sõltuvalt kasutatavast magneti liigist võivad pöörleval elektrigeneraatoril olla magnetid, mis asuvad erinevates kohtades ja võivad elektrit toota erineval viisil.Suurem osa kasutatavast elektrienergiast tuleb generaatoritelt, mis kasutavad selle elektri tootmiseks magnetvälju.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Elektrigeneraatorid pöörlevad juhtmete mähiseid püsimagnetite või elektromagnetide loodud magnetväljade kaudu. Juhtivate mähiste liikumisel läbi magnetvälja liiguvad juhtmetes olevad elektronid, luues elektrivoolu.
Magnetismi kasutamine elektrienergia loomisel
Kui üha enam elektrit toodetakse päikesepaneelide abil ja väikest kogust akudest, siis suurem osa elektrit tuleb generaatoritest, mis kasutavad elektrivälja loomiseks magnetvälju. Need generaatorid koosnevad traadimähistest, mida pööratakse kas läbi magnetvälja või mis paiknevad pöörlevate magnetidega võlli ümber. Mõlemal juhul puutuvad traadi mähised kokku muutuvate magnetväljadega, mille tekitavad magnetid.
Magnetid võivad olla püsimagnetid või elektromagnetid. Püsimagneteid kasutatakse peamiselt väikestes generaatorites ja nende eeliseks on see, et nad ei vaja toiteallikat. Elektrimagnetid on traadist keritud rauast või terasest. Kui elekter läbib traati, muutub metall magnetiliseks ja loob magnetvälja.
Generaatorite juhtmepoolid on juhid ja kui juhtmetes olevad elektronid puutuvad kokku muutuvate magnetväljadega, siis nad liiguvad, tekitades juhtmetes elektrivoolu. Juhtmed on omavahel ühendatud ja elekter lahkub lõpuks elektrijaamast ning läheb edasi kodudesse ja tehastesse.
Proovitakse luua alalist magnetgeneraatorit
Kui generaatoris kasutatakse püsimagneteid, peate elektri tootmiseks lihtsalt generaatori võlli keerama. Pärast nende generaatorite esmakordset väljatöötamist arvasid inimesed, et võiksid generaatori toita mootoriga, mis siis generaatori sisse lülitaks. Nad arvasid, et kui mootor ja generaator sobivad täpselt kokku, võiksid nad ehitada magnetilise jõuallika, mis töötaks igavesti kui pidev liikumismasin.
Kahjuks see ei töötanud. Kuigi sellised generaatorid ja mootorid on väga tõhusad, on neil juhtmete takistuses siiski elektrikadusid ja võlli laagrites on hõõrdumist. Isegi kui eksperimente tegevad inimesed said generaatori-mootoriseadme mõneks ajaks tööle panna, peatub see kahjude ja hõõrdumise tõttu.
Kuidas töötab tüüpiline elektrijaama generaator
Suurtel elektrijaamadel on suured, toa suurused generaatorid, mis toodavad elektrienergiat elektromagnetide magnetväljadest. Tavaliselt paigaldatakse elektrimagnetid võllile ja ühendatakse elektritoitega. Elektri sisselülitamisel loovad elektrimagnetid võimsad magnetväljad. Traadi mähised paigaldatakse võlli ümber. Magnetvõlli pöörlemisel puutuvad traadi mähised muutuvate magnetväljadega kokku ja juhtmetes tekitatakse elektrivool.
Generaatorite võllide pöörlemiseks ja elektrienergia tootmiseks saab kasutada paljusid erinevaid meetodeid. Tuuleturbiinides pöörleb propeller võlli. Söe- ja tuumaelektrijaamades tekitab kivisöe põletamisel või tuumareaktsioonil tekkiv soojus auru generaatori töötava turbiini käitamiseks. Maagaasil töötavates tehastes teeb gaasiturbiin sama tööd. Elektrijaamad vajavad energiaallikat, mis võib generaatori võlli pöörlema panna ja siis suudavad magnetid tekitada elektrienergiat genereerivaid magnetvälju.