Elektriske generatorer er enheter som konverterer energimekanikk, kjemi eller. solenergi i energielektrisk. Energien produsert av generatorer kan brukes til å drive elektriske kretser. Se nedenfor noen eksempler på generatorer:
→ Batterier
→ Batterier
→ Dieseldrevne generatorer
→ Vannkraftverk
→ Solcelleanlegg (solcelleplater)
→ Vindkraftverk
→ Kjernekraftverk
Fenomenet som brukes av noen av de ovennevnte generatorene for å transformere mekanisk energi til elektrisk energi kalles elektromagnetisk induksjonDenne prosessen består i å endre magnetfeltstrøm over en ledende sløyfe, og dermed fremme fremveksten av en vekselstrøm.
Se også: Oppdagelsen av elektromagnetisk induksjon
På platersolcelleri sin tur er i stand til å transformere energien tilstede i elektromagnetiske bølger i strøm gjennom fotoelektrisk effekt.
elektromotorisk kraft
DE styrkeelektromotorisk (FEM) tilsvarer hele det elektriske potensialet som kan produseres av en generator. Når den er koblet til en krets, er en del av den genererte energien
forsvunnet i form av varme på grunn av dannelsen av en elektrisk strøm innsiden. Dette fenomenet, kalt joule-effekt, det skjer fordi generatorene har en viss intern motstandDerfor er det ingen perfekt generator.Elektromotorisk kraft kan også forstås som mengden elektrisk potensiell energi som generatorer leverer til hver enhet med elektrisk ladning:
Vi kan beregne elektromotorisk kraft produsert av en generator ved hjelp av følgende ligning:
OG - elektromotorisk kraft [V]
U - brukbar elektrisk spenning [V]
rJeg- generatorens interne motstand [Ω]
Jeg - elektrisk strøm [A]
Ligningen ovenfor antyder at en del av produsert energi av en generator (OG) é pleide å ringe elektroniske enheter (U), og en annen del er forsvunnet(rJeg.Jeg). Gjennom elektromotorisk ligning er det mulig å utlede karakteristisk ligning av generatorer, som gir oss brukbar spenning(UU) av en krets drevet av en ekte generator:
Tankekart: Generatorer
* For å laste ned tankekartet, Klikk her!
Representasjon av generatoren i kretsen
Generatorer er vanligvis representert i kretser, hvis diagram er vist nedenfor:
I generatorer er den elektrisk strøm (i konvensjonell forstand) må alltid strømme fra mindre til størrepotensiellelektrisk, demonstrert av barlitt (-) og for stor bar (+), henholdsvis. Denne representasjonen indikerer at den elektriske strømmen får energi når den går gjennom generatoren. Motstanden rJeg vist i kretsen er intern motstand av generatoren.
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
Karakteristisk kurve for generatorer
Den karakteristiske kurven til generatorer er a rettnedover på førstkvadrant av flatKartesisk. Representerer spenningsfallet inne i generatoren og kan forstås som følger:
Hvis strømmen som genereres av generatoren er null (i = 0), så vil ingen energi spres. Derfor vil all produsert spenning være selve elektromotorkraften (U = E).
Hvis generatoren er kortsluttet, koblet direkte til de positive og negative terminalene med en ledning uten motstand, vil maksimal strøm bli produsert. Hvis generatoren er koblet til en krets og produserer en slik strøm, vil den indre motstanden forbruke all produsert energi. På denne måten vil potensialet etablert av generatoren være null (U = 0). Se:
OG - elektromotorisk kraft [V]
rJeg- generatorens interne motstand [Ω]
Jegcc - kortslutning elektrisk strøm [A]
Gjennom den første loven til Ohm kan vi bruke informasjonen i generatorens karakteristiske kurve for å beregne deres indre motstand. Se:
Se også: Ohms lov
Elektrisk kraft i generatorer
Elektrisk kraft er en skalar størrelse målt, vanligvis i watt (eller avledede enheter). Representerer endringshastigheten for elektrisk energi som en funksjon av tiden. I generatorer er det tre typer elektrisk kraft:
Total elektrisk kraft: tilsvarer all elektrisk kraft produsert av generatorene. Det er gitt av ligningen:
Brukbar elektrisk kraft: elektrisk strøm tilgjengelig for den elektriske kretsen. Den kan beregnes ved hjelp av følgende ligning:
-
Forsvunnet elektrisk kraft: elektrisk kraft som forbrukes av Joule-effekten på grunn av strøm av elektrisk strøm gjennom generatorens interne motstand.
Derfor kan energibalansen i generatorer syntetiseres av følgende ligninger:
Generatorinntekt
Inntektene til generatorer er en storhetfysikkdimensjonsløs som indikerer generator kapasitet i å transformere en eller annen form for energi i elektrisitet. Inntektene til generatorene er gitt av grunnen til mellom potensiellelektrisknyttig og dine styrkeelektromotorisk:
Av meg. Rafael Helerbrock
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Elektriske generatorer og elektromotorisk kraft"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm. Tilgang 27. juni 2021.
