Generator Listrik dan Tenaga Listrik

Generator listrik adalah perangkat yang mengubah energimekanika, kimia atau bahkan. tenaga surya di energilistrik. Energi yang dihasilkan oleh generator dapat digunakan untuk menyalakan rangkaian listrik. Lihat di bawah ini beberapa contoh generator:

→ Baterai

→ Baterai

→ Generator bertenaga diesel

→ Pembangkit Listrik Tenaga Air

→ Pembangkit listrik tenaga surya (pelat fotovoltaik)

→ Pembangkit listrik tenaga angin

→ Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Fenomena yang digunakan oleh beberapa generator di atas untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut induksi elektromagnetik.Proses ini terdiri dari mengubah fluks medan magnet melalui loop konduktor, sehingga mendorong munculnya a arus listrik bolak-balik.

Lihat juga: Penemuan Induksi Elektromagnetik

Di piringfotovoltaik, pada gilirannya, mampu mengubah energi yang ada di gelombang elektromagnetik listrik melalui efek fotoelektrik.

gaya gerak listrik

ITU kekuatangerak listrik (FEM) sesuai dengan seluruh potensi listrik yang dapat dihasilkan oleh generator. Ketika terhubung ke sirkuit, bagian dari energi yang dihasilkan adalah:

yg merisau dalam bentuk panas karena pembentukan arus listrik dalam. Fenomena ini disebut efek joule, itu terjadi karena generator memiliki resistensi internal, oleh karena itu, tidak ada generator yang sempurna.

Gaya gerak listrik juga dapat dipahami sebagai jumlah energi potensial listrik yang disuplai generator ke setiap unit muatan listrik:

Kita dapat menghitung gaya gerak listrik yang dihasilkan oleh generator menggunakan persamaan berikut:

DAN – gaya gerak listrik [V]
kamu – tegangan listrik yang dapat digunakan [V]
r_saya– hambatan dalam generator [Ω]
saya – arus listrik [A]

Persamaan di atas menunjukkan bahwa bagian dari energi yang dihasilkan oleh generator (DAN) é biasa memanggil perangkat elektronik (U), dan bagian lainnya adalah yg merisau(r_saya.saya). Melalui persamaan gaya gerak listrik, adalah mungkin untuk menyimpulkan persamaan karakteristik generator, yang memberi kita tegangan yang dapat digunakan(U_kamu) oleh sirkuit yang ditenagai oleh generator nyata:

Peta Pikiran: Generator

*Untuk mengunduh peta pikiran, Klik disini!

Representasi generator di sirkuit

Generator biasanya direpresentasikan dalam rangkaian, yang diagramnya ditunjukkan di bawah ini:

Dalam generator, arus listrik (dalam pengertian konvensional) harus selalu mengalir dari lebih kecil untuk lebih besarpotensilistrik, ditunjukkan oleh batangsedikit (-) dan untuk batang besar (+), masing-masing. Representasi ini menunjukkan bahwa arus listrik memperoleh energi ketika melewati generator. resistensi r_saya ditunjukkan dalam rangkaian adalah resistensi internal dari generator.

Kurva karakteristik generator

Kurva karakteristik generator adalah a luruske bawah pada pertamakuadran dari datarKartesius. Mewakili penurunan tegangan di dalam generator dan dapat dipahami sebagai berikut:

1. Jika arus yang dibentuk oleh generator adalah nol (saya = 0), maka tidak ada energi yang hilang. Oleh karena itu, semua tegangan yang dihasilkan akan menjadi gaya gerak listrik itu sendiri (U = E).

2. Jika generator dihubung pendek, dihubungkan langsung ke terminal positif dan negatif dengan kabel tanpa hambatan, arus maksimum yang mungkin dihasilkan. Jika generator itu dicolokkan ke sirkuit dan menghasilkan arus seperti itu, resistansi internalnya akan menghabiskan semua energi yang dihasilkan. Dengan cara ini, potensi yang dihasilkan oleh generator akan menjadi nol (U = 0). Menonton:
   

DAN – gaya gerak listrik [V]
r_saya– hambatan dalam generator [Ω]
saya_cc – arus listrik hubung singkat [A]

Melalui hukum 1 Ohm, kita dapat menggunakan informasi yang terkandung dalam kurva karakteristik generator untuk menghitung resistansi internalnya. Menonton:

Lihat juga: Hukum Ohm

Tenaga listrik di generator

Daya listrik adalah besaran skalar yang diukur, biasanya dalam watt (atau satuan turunan). Merupakan laju perubahan energi listrik sebagai fungsi waktu. Pada generator, ada tiga jenis daya listrik:

• Total daya listrik: sesuai dengan semua daya listrik yang dihasilkan oleh generator. Itu diberikan oleh persamaan:
  

• Daya listrik yang dapat digunakan: daya listrik yang tersedia untuk rangkaian listrik. Itu dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
  

• Daya listrik yang hilang: daya listrik yang dikonsumsi oleh efek Joule karena aliran arus listrik melalui resistansi internal generator.
  

  

Oleh karena itu, keseimbangan energi dalam generator dapat disintesis dengan persamaan berikut:

Pendapatan generator

Pendapatan generator adalah kebesaranfisikatak berdimensi yang menunjukkan kapasitas pembangkit dalam mengubah beberapa bentuk energi di listrik. Pendapatan generator diberikan oleh alasan diantara potensilistrikberguna dan punya anda kekuatangerak listrik:

Oleh Saya. Rafael Helerbrock

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm