Elektrisk generator och elektromotorisk kraft

Elektriska generatorer är enheter som konverterar energimekanik, kemi eller ens. sol- i energielektrisk. Den energi som produceras av generatorer kan användas för att driva elektriska kretsar. Se nedan några exempel på generatorer:

→ Batterier

→ Batterier

→ Dieseldrivna generatorer

→ Vattenkraftverk

→ Solceller (solceller)

→ Vindkraftverk

→ Kärnkraftverk

Det fenomen som används av några av ovanstående generatorer för att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi kallas elektromagnetisk induktion.Denna process består i att ändra magnetfältflöde över en ledande slinga, vilket främjar framväxten av en växelström.

Se också: Upptäckten av elektromagnetisk induktion

På plattorsolcelleri sin tur kan omvandla den energi som finns i elektromagnetiska vågor i el genom fotoelektrisk effekt.

elektromotorisk kraft

DE styrkaelektromotoriska (FEM) motsvarar hela den elektriska potential som kan genereras av en generator. När den är ansluten till en krets är en del av den genererade energin försvunnit i form av värme på grund av bildandet av en

elektrisk ström inuti. Detta fenomen kallas joule-effekt, det händer för att generatorerna har en viss internt motstånddärför finns det ingen perfekt generator.

Elektromotorisk kraft kan också förstås som mängden elektrisk potentialenergi som generatorerna levererar till varje enhet med elektrisk laddning:

Vi kan beräkna den elektromotoriska kraft som produceras av en generator med hjälp av följande ekvation:

OCH - elektromotorisk kraft [V]
U - användbar elektrisk spänning [V]
r_i- generatorns inre motstånd [Ω]
i - elektrisk ström [A]

Ekvationen ovan antyder att en del av producerad energi av en generator (OCH) é brukade ringa elektroniska enheter (U), och en annan del är försvunnit(r_i.i). Genom den elektromotoriska kraftekvationen är det möjligt att härleda karakteristisk ekvation för generatorer, som förser oss med användbar spänning(U_U) av en krets som drivs av en riktig generator:

Mind Map: Generatorer

* För att ladda ner tankekartan, Klicka här!

Representation av generatorn i kretsen

Generatorer representeras vanligtvis i kretsar, vars diagram visas nedan:

I generatorer, elektrisk ström (i konventionell mening) måste alltid flöda från mindre till störrepotentialelektrisk, visat av barlite (-) och för stor stapel (+)respektive. Denna framställning indikerar att den elektriska strömmen får energi när den passerar genom generatorn. Motståndet r_i visas i kretsen är internt motstånd av generatorn.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Karaktäristisk kurva för generatorer

Generatorernas karakteristiska kurva är a heteronedåt vid förstkvadrant av plattCartesian. Representerar spänningsfallet inuti generatorn och kan förstås på följande sätt:

1. Om strömmen som genereras av generatorn är noll (i = 0), då kommer ingen energi att släppas ut. Därför kommer all spänning som produceras att vara den elektromotoriska kraften i sig (U = E).

2. Om generatorn är kortsluten, ansluten direkt till de positiva och negativa anslutningarna med en ledning utan motstånd, produceras den maximala möjliga strömmen. Om den generatorn är ansluten till en krets och producerar en sådan ström kommer dess inre motstånd att förbruka all producerad energi. På detta sätt kommer potentialen som genererats att vara noll (U = 0). Kolla på:
   

OCH - elektromotorisk kraft [V]
r_i- generatorns inre motstånd [Ω]
i_cc - kortslutningsström [A]

Genom Ohms första lag kan vi använda informationen i generatorns karakteristiska kurva för att beräkna deras inre motstånd. Kolla på:

Se också: Ohms lag

El i generatorer

Elkraft är en mätbar skalmängd, vanligtvis i watt (eller härledda enheter). Representerar förändringshastigheten för elektrisk energi som en funktion av tiden. I generatorer finns det tre typer av elkraft:

• Total elektrisk kraft: motsvarar all elektrisk kraft som produceras av generatorerna. Det ges av ekvationen:
  

• Användbar elkraft: elektrisk ström tillgänglig för den elektriska kretsen. Det kan beräknas med hjälp av följande ekvation:
  

• Försvunnen elkraft: elektrisk kraft som förbrukas av Joule-effekten på grund av genomströmning av elektrisk ström genom generatorernas interna motstånd.
  

  

Därför kan energibalansen i generatorer syntetiseras med följande ekvationer:

Generatorinkomster

Generatorernas inkomster är a storhetfysikdimensionslös vilket indikerar generator kapacitet i omvandling någon form av energi i elektricitet. Generatorernas inkomster ges av anledning mellan potentialelektriskanvändbar och din styrkaelektromotoriska:

Av mig Rafael Helerbrock

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

HELERBROCK, Rafael. "Elektriska generatorer och elektromotorisk kraft"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.