Elektrický generátor a elektromotorická energie

Elektrické generátory jsou zařízení, která se mění energiemechanika, chemie nebo dokonce. sluneční v energieelektrický. Energii generovanou generátory lze použít k napájení elektrických obvodů. Níže uvádíme několik příkladů generátorů:

→ Baterie

→ Baterie

→ Dieselové generátory

→ Vodní elektrárny

→ Solární elektrárny (fotovoltaické desky)

→ Větrné elektrárny

→ Jaderné elektrárny

Jev, který používají některé z výše uvedených generátorů k přeměně mechanické energie na energii elektrickou, se nazývá elektromagnetická indukce.Tento proces spočívá ve změně tok magnetického pole přes vodivou smyčku, čímž podporuje vznik a střídavý elektrický proud.

Podívejte se taky: Objev elektromagnetické indukce

Na talířefotovoltaickéjsou zase schopné transformovat energii přítomnou v elektromagnetické vlny v elektřině přes fotoelektrický efekt.

elektromotorická síla

THE sílaelektromotorické (FEM) odpovídá celému elektrickému potenciálu, který může generátor generovat. Při připojení k obvodu je část generované energie

rozptýleny ve formě tepla v důsledku tvorby a elektrický proud uvnitř. Tento jev, tzv joule efekt, stává se to proto, že generátory mají určité vnitřní odpor, proto neexistuje žádný dokonalý generátor.

Elektromotorickou sílu lze také chápat jako množství elektrické potenciální energie, kterou generátory dodávají každé jednotce elektrického náboje:

Elektromotorickou sílu generovanou generátorem můžeme vypočítat pomocí následující rovnice:

A - elektromotorická síla [V]
U - použitelné elektrické napětí [V]
r_i- vnitřní odpor generátoru [Ω]
i - elektrický proud [A]

Výše uvedená rovnice naznačuje, že část vyrobenou energii generátorem (A) é zvyklý volat elektronická zařízení (U)a další část je rozptýleny(r_i.i). Prostřednictvím rovnice elektromotorické síly je možné odvodit charakteristická rovnice generátorů, který nám poskytuje použitelné napětí(U_U) obvodem napájeným skutečným generátorem:

Myšlenková mapa: Generátory

* Chcete-li stáhnout myšlenkovou mapu, Klikněte zde!

Znázornění generátoru v obvodu

Generátory jsou obvykle zastoupeny v obvodech, jejichž schéma je uvedeno níže:

V generátorech je elektrický proud (v konvenčním smyslu) musí vždy plynout z menší na většípotenciálelektrický, prokázáno barmálo (-) a pro velký bar (+), resp. Toto znázornění naznačuje, že elektrický proud získává energii při průchodu generátorem. Odpor r_i v obvodu je vnitřní odpor generátoru.

Charakteristická křivka generátorů

Charakteristická křivka generátorů je a rovnýdolů na Prvníkvadrant z bytKartézský. Představuje pokles napětí uvnitř generátoru a lze jej chápat takto:

1. Pokud je proud vytvářený generátorem nulový (i = 0), pak nebude rozptýlena žádná energie. Proto veškeré vyrobené napětí bude samotnou elektromotorickou silou (U = E).

2. Pokud je generátor zkratovaný a je připojen přímo na kladnou a zápornou svorku vodičem bez odporu, bude vytvořen maximální možný proud. Pokud je tento generátor zapojen do obvodu a produkuje takový proud, jeho vnitřní odpor spotřebuje veškerou vyrobenou energii. Tímto způsobem bude potenciál vytvořený generátorem nulový (U = 0). Hodinky:
   

A - elektromotorická síla [V]
r_i- vnitřní odpor generátoru [Ω]
i_cc - zkratový elektrický proud [A]

Prostřednictvím prvního Ohmova zákona můžeme použít informace obsažené v charakteristické křivce generátorů k výpočtu jejich vnitřního odporu. Hodinky:

Podívejte se také: Ohmův zákon

Elektrická energie v generátorech

Elektrická energie je skalární měřená veličina, obvykle ve wattech (nebo odvozených jednotkách). Představuje rychlost změny elektrické energie jako funkci času. V generátorech existují tři typy elektrické energie:

• Celkový elektrický výkon: odpovídá veškeré elektrické energii vyrobené generátory. Je to dáno rovnicí:
  

• Použitelná elektrická energie: elektrická energie dostupná pro elektrický obvod. Lze jej vypočítat pomocí následující rovnice:
  

• Ztráta elektrické energie: elektrická energie spotřebovaná Joulovým jevem v důsledku průchodu elektrického proudu vnitřním odporem generátorů.
  

  

Energetickou bilanci v generátorech lze proto syntetizovat pomocí následujících rovnic:

Příjem generátoru

Příjem generátorů je a velikostfyzikabezrozměrný který označuje kapacita generátoru v transformaci nějaká forma energie v elektřina. Příjem generátorů je dán důvod mezi potenciálelektrickýužitečný a vaše sílaelektromotorické:

Podle mě. Rafael Helerbrock

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm