Як працює електричний генератор

Щоб зрозуміти принцип роботи пристрою, іменованого генератором електричного струму, необхідно хоча б трохи згадати закон електромагнітної індукції. Саме завдяки йому людство безперешкодно користується всіма благами цивілізації.

Принцип дії генератора постійного і змінного струму, що використовує обертання

Закон електромагнітної індукції свідчить, що в будь-якому замкнутому провіднику величина індукованої електрорушійної сили прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку.

Коли магнітне поле, створюване постійним магнітом, обертається зі стабільною кутовою швидкістю навколо осі, в рамці збуджується електрорушійна сила. Вертикальні боку рамки є активними, а горизонтальні - неактивними. Це визначається тим, які сторони перетинають лінії магнітного поля в конкретній схемі. При цьому в кожній із сторін збуджується своя електрорушійна сила, яка прямо пропорційна магнітної індукції (B), довжині сторони (L) і лінійної швидкості магнітного поля (v):

Е1 = B * L * v * sin (w * t)
E2 = B * L * v * sin (w * t +?) = - B * L * v * sin (w * t)

Результуюча електрорушійна сила подвоюється, тобто .: Е = Е1-Е2 = 2 * B * L * v * sin (w * t), тому що Е1 і Е2 діють згідно один з одним.

Графічне відображення результуючої електрорушійної сили є синусоїдою. Це - змінний струм. Щоб отримати постійний струм, необхідно контакти від робітників сторін рамки вивести ні до контактним кільцям, а до півкільцями, відбудеться випрямлення електричної напруги.

Принцип дії генератора постійного струму, що використовує хімічну енергію

Системи, які перетворюють хімічну енергію в електричну, називаються хімічними джерелами струму (ХДС). Він бувають первинні та вторинні. Первинні ХІТ не здатні заряджатися - це батарейки, вторинні ХІТ здатні - це акумулятори.

Останні 20 років стався фурор в області ХІТ. Це відноситься до створення літій-іонних акумуляторів. Їх принцип дії схожий на крісло-гойдалку: іони літію переходять то з катода на анод, то з анода на катод.

Хімічне джерело струму може працювати тільки тоді, коли є такі елементи:
1) Електроди (катод і анод).
2) Електроліт.
3) Зовнішня ланцюг.

Різниця потенціалів між електродами називається електрорушійної силою. ХІТ генерує електричну енергію в зовнішній ланцюг тому, що за її допомогою протікає окислювально-відновний процес, рознесений в просторі. На негативно зарядженому аноді відбувається окислення відновника. Утворюються електрони, які переходять в зовнішній ланцюг і прямують до позитивно зарядженого катода. Тут відбувається відновлення окислювача за допомогою цих електронів. В акумуляторі процес окислення і відновлення неодноразово може бути повторимо.