Sähkögeneraattori ja sähkömoottori

Sähkögeneraattorit ovat laitteita, jotka muuntavat energiaamekaniikka, kemia tai jopa. aurinko- sisään energiaasähköinen. Generaattoreiden tuottama energia voidaan käyttää virtapiirien virtalähteisiin. Katso alla esimerkkejä generaattoreista:

→ Paristot

→ Paristot

→ Dieselkäyttöiset generaattorit

→ Vesivoimalaitokset

→ Aurinkovoimalat (aurinkosähkölevyt)

→ Tuulivoimalaitokset

→ Ydinvoimalat

Ilmiötä, jota jotkut edellä mainituista generaattoreista käyttävät mekaanisen energian muuttamiseen sähköenergiaksi, kutsutaan elektromagneettinen induktioTämä prosessi koostuu magneettikentän virtaus johtavan silmukan yli, mikä edistää a vaihtovirta.

Katso myös: Sähkömagneettisen induktion löytäminen

Klo levytaurinkosähköpuolestaan ​​kykenevät muuttamaan energiaa, joka on läsnä elektromagneettiset aallot sähkön kautta valosähköinen ilmiö.

sähkömoottorin voima

THE vahvuussähkömoottori (FEM) vastaa koko sähköpotentiaalia, jonka generaattori voi tuottaa. Kun piiri on kytketty, osa syntyvästä energiasta on hajaantunut

lämmön muodossa johtuen a sähkövirta sisällä. Tätä ilmiötä kutsutaan joule-vaikutus, se tapahtuu, koska generaattoreilla on tietty sisäinen vastus, joten täydellistä generaattoria ei ole.

Sähkömoottorin voima voidaan ymmärtää myös sähköpotentiaalien energiamääränä, jonka generaattorit toimittavat kullekin sähkövarausyksikölle:

Voimme laskea generaattorin tuottaman sähkömoottorin voiman seuraavan yhtälön avulla:

JA - sähkömoottorin voima [V]
U - käyttökelpoinen sähköjännite [V]
r_i- generaattorin sisäinen vastus [Ω]
i - sähkövirta [A]

Yllä oleva yhtälö viittaa siihen tuottanut energiaa generaattorin avulla (JA) é käytetään soittamaan elektroniset laitteet (U), ja toinen osa on hajaantunut(r_i.i). Sähkömoottorin voimayhtälön avulla on mahdollista päätellä generaattoreiden ominaisyhtälö, joka tarjoaa meille käyttökelpoinen jännite(U_U) aidolla generaattorilla toimivalla piirillä:

Miellekartta: Generaattorit

* Voit ladata mielikartan Klikkaa tästä!

Generaattorin edustus piirissä

Generaattorit on yleensä esitetty piireissä, joiden kaavio on esitetty alla:

Generaattoreissa sähkövirta (tavanomaisessa mielessä) täytyy aina virrata pienempi että suurempipotentiaaliasähköinen, osoittanut baarivähän (-) ja varten iso baari (+)vastaavasti. Tämä esitys osoittaa, että sähkövirta saa energiaa, kun se kulkee generaattorin läpi. Vastustus r_i piirissä näkyy sisäinen vastus generaattorin.

Generaattoreiden ominaiskäyrä

Generaattoreiden ominaiskäyrä on a suoraanalaspäin klo ensimmäinenneljännes / tasainenKarteesinen. Edustaa jännitteen pudotus generaattorin sisällä ja se voidaan ymmärtää seuraavasti:

1. Jos generaattorin muodostama virta on nolla (i = 0), niin energiaa ei hävitä. Siksi kaikki tuotettu jännite on itse sähkömoottori (U = E).

2. Jos generaattori on oikosulussa, kytketty suoraan positiiviseen ja negatiiviseen napaan johtimella ilman vastusta, syntyy suurin mahdollinen virta. Jos generaattori kytketään piiriin ja tuottaa tällaista virtaa, sen sisäinen vastus kuluttaa kaiken tuotetun energian. Tällä tavalla generaattorin asettama potentiaali on nolla (U = 0). Katsella:
   

JA - sähkömoottorin voima [V]
r_i- generaattorin sisäinen vastus [Ω]
i_cc - oikosulku sähkövirta [A]

Ohmin ensimmäisen lain kautta voimme käyttää generaattoreiden ominaiskäyrän sisältämiä tietoja niiden sisäisen vastuksen laskemiseen. Katsella:

Katso myös: Ohmin laki

Sähkövirta generaattoreissa

Sähköteho on mitattu skalaarimäärä, yleensä watteina (tai johdetuina yksikköinä). Edustaa sähköenergian muutosnopeutta ajan funktiona. Generaattoreissa on kolmen tyyppistä sähkövirtaa:

• Sähkövirta yhteensä: vastaa kaikkea generaattoreiden tuottamaa sähkötehoa. Se annetaan yhtälöllä:
  

• Käyttökelpoinen sähköteho: sähköpiirin käytettävissä oleva sähköteho. Se voidaan laskea seuraavalla yhtälöllä:
  

• Hajautettu sähköteho: Joule-ilmiön kuluttama sähköteho johtuen sähkövirran kulkemisesta generaattoreiden sisäisen vastuksen kautta.
  

  

Siksi generaattoreiden energiatase voidaan syntetisoida seuraavilla yhtälöillä:

Generaattorin tulot

Tuottajien tuotot ovat a suuruusfysiikkadimensioton mikä osoittaa generaattorin kapasiteetti muuttumassa jonkinlainen energia sisään sähköä. Generaattoreiden tulot saadaan syy välissä potentiaaliasähköinenhyödyllinen ja sinun vahvuussähkömoottori:

Minun luona. Rafael Helerbrock

Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm