Elektrický generátor a elektromotorická energia

Elektrické generátory sú zariadenia, ktoré sa menia energiemechanika, chémia alebo dokonca. solárne v energieelektrický. Energia vyrobená generátormi sa môže použiť na napájanie elektrických obvodov. Nižšie uvádzame niekoľko príkladov generátorov:

→ Batérie

→ Batérie

→ Generátory na naftu

→ Vodné elektrárne

→ Solárne elektrárne (fotovoltaické panely)

→ Veterné elektrárne

→ Jadrové elektrárne

Jav, ktorý používajú niektoré z vyššie uvedených generátorov na premenu mechanickej energie na elektrickú, sa nazýva elektromagnetická indukcia.Tento proces spočíva v zmene tok magnetického poľa cez vodivú slučku, čím podporuje vznik a striedavý elektrický prúd.

Pozri tiež: Objav elektromagnetickej indukcie

O tanierefotovoltaickésú zase schopné transformovať energiu prítomnú v elektromagnetické vlny v elektrine cez fotoelektrický efekt.

elektromotorická sila

THE silaelektromotorický (FEM) zodpovedá celému elektrickému potenciálu, ktorý môže generátor generovať. Po pripojení k okruhu je časťou vytvorenej energie

rozptýlené vo forme tepla v dôsledku tvorby a elektrický prúd vo vnútri. Tento jav, tzv joulov efekt, stáva sa to preto, lebo generátory majú určité vnútorný odpor, preto neexistuje dokonalý generátor.

Elektromotorickú silu môžeme chápať aj ako množstvo elektrickej potenciálnej energie, ktoré generátory dodávajú každej jednotke elektrického náboja:

Elektromotorickú silu generovanú generátorom môžeme vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice:

A - elektromotorická sila [V]
U - použiteľné elektrické napätie [V]
r_i- vnútorný odpor generátora [Ω]
i - elektrický prúd [A]

Vyššie uvedená rovnica naznačuje, že časť vyrobenej energie generátorom (A) é zvyknutý volať elektronické zariadenia (U)a ďalšia časť je rozptýlené(r_i.i). Prostredníctvom rovnice elektromotorickej sily je možné odvodiť charakteristická rovnica generátorov, ktorá nám poskytuje použiteľné napätie(U_U) obvodom napájaným skutočným generátorom:

Myšlienková mapa: Generátory

* Ak si chcete stiahnuť myšlienkovú mapu, Kliknite tu!

Reprezentácia generátora v obvode

Generátory sú zvyčajne zastúpené v obvodoch, ktorých schéma je uvedená nižšie:

V generátoroch je elektrický prúd (v konvenčnom zmysle) musí vždy vychádzať z menšie do väčšiepotenciálelektrický, preukázané barmalý (-) a pre veľký bar (+), resp. Toto znázornenie naznačuje, že elektrický prúd získava energiu pri prechode generátorom. Odpor r_i zobrazené v obvode je vnútorný odpor generátora.

Charakteristická krivka generátorov

Charakteristická krivka generátorov je a rovnosmerom dole na najprvkvadrant z plochýKarteziánsky. Predstavuje pokles napätia vnútri generátora a možno ho chápať takto:

1. Ak je prúd tvorený generátorom nulový (i = 0), potom sa nebude rozptýliť žiadna energia. Preto všetko vyrobené napätie bude samotnou elektromotorickou silou (U = E).

2. Ak je generátor skratovaný, pripojený priamo k kladnej a zápornej svorke vodičom bez odporu, vytvorí sa maximálny možný prúd. Ak je tento generátor zapojený do obvodu a produkuje taký prúd, jeho vnútorný odpor spotrebuje všetku vyrobenú energiu. Týmto spôsobom bude potenciál stanovený generátorom nulový (U = 0). Pozerať:
   

A - elektromotorická sila [V]
r_i- vnútorný odpor generátora [Ω]
i_cc - skratový elektrický prúd [A]

Prostredníctvom prvého Ohmovho zákona môžeme na výpočet ich vnútorného odporu použiť informácie obsiahnuté v charakteristickej krivke generátorov. Pozerať:

Pozri tiež: Ohmov zákon

Elektrická energia v generátoroch

Elektrická energia je meraná skalárna veličina, zvyčajne vo wattoch (alebo v odvodených jednotkách). Predstavuje rýchlosť zmeny elektrickej energie ako funkciu času. V generátoroch existujú tri typy elektrickej energie:

• Celkový elektrický výkon: zodpovedá všetkej elektrickej energii vyrobenej generátormi. Je to dané rovnicou:
  

• Využiteľná elektrická energia: elektrická energia dostupná pre elektrický obvod. Môže sa vypočítať pomocou nasledujúcej rovnice:
  

• Ztratený elektrický výkon: elektrická energia spotrebovaná Joulovým javom v dôsledku prechodu elektrického prúdu vnútorným odporom generátorov.
  

  

Preto možno energetickú bilanciu v generátoroch syntetizovať pomocou nasledujúcich rovníc:

Príjem generátora

Príjem generátorov je a veľkosťfyzikabezrozmerný čo označuje kapacita generátora pri premene nejaká forma energie v elektrina. Príjem generátorov je daný dôvod medzi potenciálelektrickýužitočné a tvoj silaelektromotorický:

Podľa mňa.Rafael Helerbrock

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