Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Использование магнетизма для создания электричества
- Попытка построить вечный магнитный генератор
- Как работает типичный генератор электростанции
Когда проводник помещается в изменяющееся магнитное поле, электроны в проводнике движутся, генерируя электрический ток. Магниты создают такие магнитные поля и могут использоваться в различных конфигурациях для выработки электроэнергии. В зависимости от типа используемого магнита, вращающийся электрический генератор может иметь магниты, расположенные в разных местах, и может генерировать электричество различными способами.Большая часть используемой электроэнергии поступает от генераторов, которые используют магнитные поля для производства этой электроэнергии.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Электрические генераторы вращают катушки проводов через магнитные поля, создаваемые постоянными или электрическими магнитами. Когда проводящие катушки движутся через магнитные поля, электроны в проводах движутся, создавая электрический ток.
Использование магнетизма для создания электричества
В то время как солнечные панели вырабатывают все больше электричества, а батареи - небольшое количество, большая часть электричества поступает от генераторов, которые используют магнитные поля для выработки электричества. Эти генераторы состоят из катушек проволоки, которые либо вращаются через магнитные поля, либо неподвижны вокруг вала с вращающимися магнитами. В любом случае катушки провода подвергаются воздействию изменяющихся магнитных полей, создаваемых магнитами.
Магниты могут быть постоянными или электрическими. Постоянные магниты в основном используются в небольших генераторах, и они имеют то преимущество, что им не требуется источник питания. Электромагниты железные или стальные намотаны проволокой. Когда электричество проходит через провод, металл становится магнитным и создает магнитное поле.
Катушки проводов генераторов являются проводниками, и когда электроны в проводах подвергаются воздействию изменяющихся магнитных полей, они движутся, создавая электрический ток в проводах. Провода соединены вместе, и в конечном итоге электричество покидает электростанцию и поступает в дома и фабрики.
Попытка построить вечный магнитный генератор
Когда в генераторе используются постоянные магниты, вам просто нужно повернуть вал генератора для выработки электроэнергии. После того, как эти генераторы были впервые разработаны, люди подумали, что они могут заставить генератор приводить в действие двигатель, который затем включит генератор. Они думали, что если бы двигатель и генератор были точно согласованы, они могли бы создать магнитный источник энергии, который бы работал вечно, как вечный двигатель.
К сожалению, это не сработало. Хотя такие генераторы и двигатели очень эффективны, они все же имеют электрические потери в сопротивлении проводов и трение в подшипниках вала. Даже когда люди, проводившие эксперименты, некоторое время заставляли генератор-двигатель работать, в конечном итоге он останавливался из-за потерь и трения.
Как работает типичный генератор электростанции
Большие электростанции имеют большие генераторы размером с комнату, которые вырабатывают электричество с помощью магнитных полей из электромагнитов. Обычно электрические магниты установлены на валу и подключены к источнику электропитания. Когда электричество включено, электрические магниты создают мощные магнитные поля. Катушки провода установлены вокруг вала. Когда вал с магнитами вращается, витки провода подвергаются воздействию изменяющихся магнитных полей, и в проводах генерируется электрический ток.
Множество различных методов можно использовать для вращения валов генераторов и выработки электроэнергии. В ветряных турбинах пропеллер вращает вал. На угольных и атомных электростанциях тепло от сжигания угля или от ядерной реакции создает пар для запуска турбины, которая приводит в движение генератор. На заводах, работающих на природном газе, газовая турбина выполняет ту же работу. Электростанции нуждаются в источнике энергии, который может вращать вал генератора, и тогда магниты могут создавать магнитные поля, которые генерируют электричество.