Elektros generatorius ir elektromotorinė galia

Elektros generatoriai yra prietaisai, kurie konvertuoja energijosmechanika, chemija ar net. saulės į energijoselektrinis. Generatorių pagaminta energija gali būti naudojama elektros grandinėms maitinti. Žemiau rasite keletą generatorių pavyzdžių:

→ Baterijos

→ Baterijos

→ Dyzelinu varomi generatoriai

→ Hidroelektrinės

→ Saulės elektrinės (fotovoltinės plokštės)

→ Vėjo jėgainės

→ Branduolinės elektrinės

Vadinamas reiškinys, kurį kai kurie iš aukščiau išvardytų generatorių naudoja mechaninei energijai paversti elektros energija elektromagnetinė indukcija.Šis procesas susideda iš magnetinio lauko srautas per laidų kilpą, taip skatindamas a kintama elektros srovė.

Taip pat žiūrėk: Elektromagnetinės indukcijos atradimas

At lėkštėsfotoelektros, savo ruožtu, gali transformuoti energiją, esančią elektromagnetinės bangos elektros energija per fotoelektrinis efektas.

elektromotorinė jėga

jėgaelektromotorius (FEM) atitinka visą elektros potencialą, kurį gali generuoti generatorius. Prisijungus prie grandinės, dalis sukurtos energijos yra

išsisklaidė šilumos pavidalu dėl susidarymo a elektros srovė viduje. Šis reiškinys, vadinamas džaulio efektas, tai atsitinka todėl, kad generatoriai turi tam tikrą vidinis pasipriešinimas, todėl tobulo generatoriaus nėra.

Elektromotorinė jėga taip pat gali būti suprantama kaip elektros potencialo energijos kiekis, kurį generatoriai tiekia kiekvienam elektros įkrovos vienetui:

Elektros variklinę jėgą, kurią generuoja generatorius, galime apskaičiuoti naudodami šią lygtį:

IR - elektromotorinė jėga [V]
U - naudinga elektros įtampa [V]
r_i- generatoriaus vidinė varža [Ω]
i - elektros srovė [A]

Aukščiau pateikta lygtis rodo, kad dalis pagamintos energijos generatoriumi (IR) é seniau skambindavo Elektroniniai prietaisai (U)ir dar viena dalis yra išsisklaidė(r_i.i). Naudojant elektromotorinės jėgos lygtį, galima išskaičiuoti būdinga generatorių lygtis, kad suteikia mums naudinga įtampa(U_U) grandine, kurią maitina tikras generatorius:

Minčių žemėlapis: generatoriai

* Norėdami atsisiųsti minčių žemėlapį, Paspauskite čia!

Generatoriaus atvaizdavimas grandinėje

Generatoriai paprastai vaizduojami grandinėse, kurių schema parodyta žemiau:

Generatoriuose elektros srovė (įprasta prasme) visada turi tekėti iš mažesnis į didesnispotencialuselektrinis, pademonstravo barasmažai (-) ir už didelis baras (+), atitinkamai. Šis pavaizdavimas rodo, kad elektros srovė įgyja energijos eidama pro generatorių. Pasipriešinimas r_i parodytas grandinėje yra vidinis pasipriešinimas generatoriaus.

Būdinga generatorių kreivė

Generatoriams būdinga kreivė yra a tiesiaižemyn prie Pirmaskvadrantas apie butasDekartas. Atstovauja įtampos kritimas generatoriaus viduje ir gali būti suprantamas taip:

1. Jei generatoriaus suformuota srovė yra nulinė (i = 0), tada jokia energija nebus išsklaidyta. Todėl visa sukurta įtampa bus pati elektromotorinė jėga (U = E).

2. Jei generatorius yra trumpai sujungtas, laidas be pasipriešinimo tiesiogiai sujungtas su teigiamais ir neigiamais gnybtais, bus sukurta didžiausia įmanoma srovė. Jei tas generatorius yra prijungtas prie grandinės ir sukuria tokią srovę, jo vidinė varža sunaudos visą pagamintą energiją. Tokiu būdu generatoriaus nustatytas potencialas bus nulis (U = 0). Žiūrėti:
   

IR - elektromotorinė jėga [V]
r_i- generatoriaus vidinė varža [Ω]
i_cc - trumpojo jungimo elektros srovė [A]

Pagal 1-ąjį omo dėsnį mes galime naudoti generatorių charakteristikos kreivėje esančią informaciją, kad apskaičiuotume jų vidinį pasipriešinimą. Žiūrėti:

Taip pat žiūrėkite: Ohmo įstatymas

Elektros energija generatoriuose

Elektros galia yra išmatuotas skaliarinis dydis, paprastai išreikštas vatais (arba išvestiniais vienetais). Pateikia elektros energijos kitimo greitį kaip laiko funkciją. Generatoriuose yra trys elektros energijos tipai:

• Bendra elektros galia: atitinka visą generatorių pagamintą elektros energiją. Tai suteikiama lygtimi:
  

• Naudojama elektros energija: elektros grandinei prieinama elektros energija. Tai galima apskaičiuoti naudojant šią lygtį:
  

• Išsklaidyta elektros energija: elektros energija, kurią sunaudoja Džaulio efektas dėl elektros srovės praeinimo per vidinį generatorių varžą.
  

  

Todėl energijos balansą generatoriuose galima susintetinti šiomis lygtimis:

Generatoriaus pajamos

Generatorių pajamos yra a didybėfizikabe matmenų kuris rodo generatoriaus galia transformuodamasis tam tikra energijos forma į elektros. Generatorių pajamas nurodo priežastis tarp potencialuselektrinisnaudinga ir tavo jėgaelektromotorius:

Mano. Rafaelis Helerbrockas

Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm