Generator electric și energie electromotivă

Generatoarele electrice sunt dispozitive care convertesc energiemecanica, chimie sau chiar. solar în energieelectric. Energia produsă de generatoare poate fi utilizată pentru alimentarea circuitelor electrice. Vezi mai jos câteva exemple de generatoare:

→ Baterii

→ Baterii

→ Generatoare diesel

→ Centrale hidroelectrice

→ Centrale solare (plăci fotovoltaice)

→ Centrale eoliene

→ Centrale nucleare

Se numește fenomenul folosit de unii generatori de mai sus pentru a transforma energia mecanică în energie electrică inductie electromagnetica.Acest proces constă în schimbarea fluxul câmpului magnetic peste o buclă conductoare, promovând astfel apariția unui curent electric alternativ.

Vezi și tu: Descoperirea inducției electromagnetice

La farfuriifotovoltaicLa rândul lor, sunt capabili să transforme energia prezentă în undele electromagnetice în electricitate prin efect fotoelectric.

forta electromotoare

THE putereelectromotor (FEM) corespunde întregului potențial electric care poate fi produs de un generator. Când este conectat la un circuit, o parte din energia generată este

risipit sub formă de căldură datorită formării unui curent electric interior. Acest fenomen, numit efect joule, se întâmplă pentru că generatoarele au un anumit rezistență internă, prin urmare, nu există un generator perfect.

Forța electromotivă poate fi, de asemenea, înțeleasă ca cantitatea de energie electrică potențială pe care generatorii o furnizează fiecărei unități de încărcare electrică:

Putem calcula forța electromotivă produsă de un generator folosind următoarea ecuație:

ȘI - forța electromotivă [V]
U - tensiune electrică utilizabilă [V]
r_eu- rezistență internă a generatorului [Ω]
eu - curent electric [A]

Ecuația de mai sus sugerează acea parte a energie produsă de un generator (ȘI) é obișnuia să sune dispozitive electronice (U), iar o altă parte este risipit(r_eu.i). Prin ecuația forței electromotoare, este posibil să se deducă ecuația caracteristică a generatoarelor, care ne furnizează tensiune utilizabilă(U_U) de un circuit alimentat de un generator real:

Harta Mentală: Generatoare

* Pentru a descărca harta mentală, Click aici!

Reprezentarea generatorului în circuit

Generatoarele sunt de obicei reprezentate în circuite, a căror diagramă este prezentată mai jos:

În generatoare, curent electric (în sens convențional) trebuie să curgă întotdeauna din mai mica la mai marepotenţialelectric, demonstrat de barmic (-) si pentru bar mare (+), respectiv. Această reprezentare indică faptul că curentul electric câștigă energie atunci când trece prin generator. Rezistenta r_eu afișat în circuit este rezistență internă a generatorului.

Curba caracteristică a generatoarelor

Curba caracteristică a generatoarelor este a Dreptîn jos la primulcadran de apartamentCartezian. Reprezintă căderea de tensiune în interiorul generatorului și poate fi înțeles astfel:

1. Dacă curentul format de generator este nul (i = 0), atunci nicio energie nu va fi disipată. Prin urmare, toată tensiunea produsă va fi însăși forța electromotivă (U = E).

2. Dacă generatorul este scurtcircuitat, conectat direct la bornele pozitive și negative printr-un fir fără rezistență, se va produce curentul maxim posibil. Dacă acel generator este conectat la un circuit și produce un astfel de curent, rezistența sa internă va consuma toată energia produsă. În acest fel, potențialul stabilit de generator va fi nul (U = 0). Ceas:
   

ȘI - forța electromotivă [V]
r_eu- rezistență internă a generatorului [Ω]
eu_cc - curent electric de scurtcircuit [A]

Prin legea 1 a Ohmului, putem utiliza informațiile conținute în curba caracteristică a generatoarelor pentru a calcula rezistența lor internă. Ceas:

Vezi și: Legea lui Ohm

Puterea electrică în generatoare

Puterea electrică este o cantitate scalară măsurată, de obicei în wați (sau unități derivate). Reprezintă rata de schimbare a energiei electrice în funcție de timp. În generatoare, există trei tipuri de energie electrică:

• Puterea electrică totală: corespunde întregii puteri electrice produse de generatoare. Este dat de ecuația:
  

• Putere electrică utilizabilă: puterea electrică disponibilă circuitului electric. Poate fi calculat folosind următoarea ecuație:
  

• Puterea electrică disipată: puterea electrică consumată de efectul Joule datorită trecerii curentului electric prin rezistența internă a generatoarelor.
  

  

Prin urmare, echilibrul energetic din generatoare poate fi sintetizat prin următoarele ecuații:

Venit generator

Venitul generatoarelor este un măreţiefizicăadimensional care indică capacitatea generatorului în transformare o formă de energie în electricitate. Venitul generatoarelor este dat de motiv între potenţialelectricutil și a ta putereelectromotor:

De mine. Rafael Helerbrock

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm