Leer hoe een AC-generator werkt in eenvoudige woorden

Een Generator zet mechanische energie om in elektrische energie, maar hoe vindt dit proces precies plaats. Wat er gebeurt, is dat wanneer een spoel in een magnetisch veld wordt geroteerd, er een EMF wordt geïnduceerd waardoor een stroom in een specifieke richting vloeit (de richting van de stroom hangt af van de richting van de rotatie van de spoel of de richting van de magnetische veld, en de richting ervan kan worden bepaald door de rechterhandregel).

Beschouw een lamp die aan de uiteinden van de spoel is aangesloten en die in een magnetisch veld draait. Elke keer dat de flux door de spoel verandert, zal er een stroom vloeien waardoor de lamp gaat branden. Dit is ongetwijfeld een methode om elektrische energie te krijgen, maar wat er zal gebeuren, is dat in dit type opstelling de spoel zal breken als gevolg van continu draaien. Hier ontstaat het gebruik van “Brush Contacts”. (Kijk naar onderstaande figuur, dit is een voorbeeld van een elementaire of enkelvoudige lusgenerator).

Wat zijn "penseelcontacten" en waarom worden ze gebruikt ???

Aan de uiteinden van de spoel worden borstelcontacten en contacten die algemeen bekend staan ​​als 'slipringen' gebruikt. Sleepringen worden gebruikt om elektrisch contact te maken tussen de stationaire en roterende geleiders; waardoor de stationaire krachtbron vermogen kan overbrengen naar het roterende deel. Sleepringen worden gebruikt om de wisselende EMF van de wikkelingen op te vangen, die verder door koolborstels naar een extern circuit wordt verzameld.

Variabele posities van de lus: De hoekvariatie tijdens rotatie tussen de normaal van de spoel en de magnetische veldlijnen veroorzaakt variatie in de grootte van de geproduceerde EMF. Die EMF hangt ook af van de snelheid van verandering van de flux door de spoel. De onderstaande figuur toont de verschillende posities van de spoel van 0 graden tot 180 graden en vervolgens van 180 tot 360 graden. Op 0 graden Positie: Deze positie wordt ook wel het "neutrale vlak" genoemd; In deze positie is de lus evenwijdig aan de magnetische fluxlijnen en gaat er maximale flux door de spoel. Toch is er geen productie van EMF omdat er geen "verandering in flux door de lus" is.Bij 90 graden positie: Nadat de lus 90 graden met de klok mee door het magnetische veld is gedraaid, wordt de fluxverbinding erdoor nul. Maar de snelheid van verandering van de flux er doorheen was maximaal, wat resulteerde in een geïnduceerde EMF die van nul naar zijn piekwaarde stijgt.Op 180 graden positie: Opnieuw wordt de spoel 90 graden met de klok mee gedraaid, wat resulteert in de voltooiing van een cyclus van 180 graden. Hier staat de lus loodrecht op de magnetische krachtlijnen, wat betekent dat er een maximale fluxdichtheid doorheen gaat. De EMF valt terug naar nul. Op 270 graden positie: Tot de 180 graden-cyclus was de polariteit van de spanning hetzelfde gebleven, omdat "het anker van de geleider dat door het zuidelijke magnetische veld snijdt hetzelfde was", maar nu zal de polariteit veranderen omdat "dat anker nu door het noordelijke magnetische veld snijdt. veld” en vice versa. Bij 270 graden is de fluxkoppeling door de lus weer nul, maar de veranderingssnelheid van de flux is maximaal. In deze positie stijgt de geïnduceerde EMF naar zijn piekwaarde, maar deze keer is het in de omgekeerde richting. Op 360 graden positie: De lus wordt nog eens 90 graden gedraaid, zodat deze een rotatie van 360 graden heeft voltooid. De lus is teruggekeerd naar zijn oorspronkelijke positie en de fluxkoppeling erdoorheen is maximaal en de spanning daalt terug naar nul.

Dit type geproduceerde spanning is wisselspanning.

  Wat wordt bedoeld met elektromagnetisme   Faraday's wet van elektromagnetische inductietoestanden