Električni generator i elektromotorna snaga

Električni generatori su uređaji koji pretvaraju energijemehanika, kemija ili čak. solarni u energijeelektrični. Energija koju generiraju generatori mogu se koristiti za napajanje električnih krugova. U nastavku pogledajte nekoliko primjera generatora:

→ Baterije

→ Baterije

→ Generatori na dizelski pogon

→ Hidroelektrane

→ Solarne elektrane (fotonaponske ploče)

→ Vjetroelektrane

→ Nuklearne elektrane

Nazvana je pojava koju neki od gore navedenih generatora koriste za pretvaranje mehaničke energije u električnu elektromagnetska indukcija.Ovaj se postupak sastoji od promjene Tok magnetskog polja preko provodne petlje, promičući tako pojavu a izmjenična električna struja.

Vidi i ti: Otkriće elektromagnetske indukcije

Na pločefotonaponskizauzvrat su sposobni transformirati energiju prisutnu u Elektromagnetski valovi u električnoj energiji kroz fotoelektrični efekt.

elektromotorna sila

THE snagaelektromotorna (MKE) odgovara cjelokupnom električnom potencijalu koji može proizvesti generator. Kad je spojen na krug, dio generirane energije je

razišao u obliku topline zbog stvaranja a električna struja iznutra. Ovaj fenomen, tzv efekt džula, to se događa jer generatori imaju određenu unutarnji otpor, dakle, ne postoji savršeni generator.

Elektromotorna sila također se može shvatiti kao količina električne potencijalne energije koju generatori dovode do svake jedinice električnog naboja:

Elektromotornu silu koju stvara generator možemo izračunati pomoću sljedeće jednadžbe:

I - elektromotorna sila [V]
U - korisni električni napon [V]
r_ja- unutarnji otpor generatora [Ω]
ja - električna struja [A]

Gornja jednadžba sugerira da je dio proizvedena energija generatorom (I) é nekad zvao elektronički uređaji (U), a drugi dio je razišao(r_ja.i). Kroz jednadžbu elektromotorne sile moguće je zaključiti karakteristična jednadžba generatora, koji nam pruža korisni napon(U_U) krugom koji napaja pravi generator:

Mapa uma: Generatori

* Da biste preuzeli umnu mapu, Kliknite ovdje!

Prikaz generatora u krugu

Generatori su obično predstavljeni u krugovima, čiji je dijagram prikazan dolje:

U generatorima, električna struja (u konvencionalnom smislu) uvijek mora poteći iz manji do većepotencijalelektrični, demonstrirao barmalo (-) i za velika traka (+), odnosno. Ovaj prikaz pokazuje da električna struja dobiva energiju prolazeći kroz generator. Otpor r_ja prikazan u krugu je unutarnji otpor generatora.

Karakteristična krivulja generatora

Karakteristična krivulja generatora je a ravnoprema dolje na prvikvadrant od ravanKartezijanski. Predstavlja pad napona unutar generatora i može se razumjeti kako slijedi:

1. Ako je struja koju stvara generator nula (i = 0), tada se nikakva energija neće rasipati. Stoga će sav proizvedeni napon biti sama elektromotorna sila (U = E).

2. Ako je generator kratko spojen, spojen izravno na pozitivne i negativne stezaljke žicom bez otpora, proizvest će se maksimalna moguća struja. Ako je taj generator priključen u krug i proizvodi takvu struju, njegov unutarnji otpor potrošit će svu proizvedenu energiju. Na taj će način potencijal koji je uspostavio generator biti nula (U = 0). Gledati:
   

I - elektromotorna sila [V]
r_ja- unutarnji otpor generatora [Ω]
ja_cc - električna struja kratkog spoja [A]

Kroz 1. zakon Ohma možemo koristiti podatke sadržane u karakterističnoj krivulji generatora da izračunamo njihov unutarnji otpor. Gledati:

Pogledajte i: Ohmov zakon

Električna snaga u generatorima

Električna snaga je skalarna veličina koja se mjeri, obično u vatima (ili izvedenim jedinicama). Predstavlja brzinu promjene električne energije u ovisnosti o vremenu. U generatorima postoje tri vrste električne energije:

• Ukupna električna snaga: odgovara celoj električnoj snazi ​​koju generiraju generatori. Daje se jednadžbom:
  

• Korisna električna snaga: električna snaga dostupna električnom krugu. Može se izračunati pomoću sljedeće jednadžbe:
  

• Raspršena električna snaga: električna snaga koju troši Jouleov efekt uslijed prolaska električne struje kroz unutarnji otpor generatora.
  

  

Stoga se energetska bilanca u generatorima može sintetizirati sljedećim jednadžbama:

Prihod generatora

Prihod generatora je a veličinafizikabezdimenzionalni što ukazuje na kapacitet generatora u preobražavanju neki oblik energije u struja. Prihod generatora daje razlog između potencijalelektričnikoristan i tvoje snagaelektromotorna:

Ja, Rafael Helerbrock

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