เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่แปลง พลังงานกลศาสตร์, เคมี หรือแม้กระทั่ง. แสงอาทิตย์ ใน พลังงานไฟฟ้า. พลังงานที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานให้กับวงจรไฟฟ้าได้ ดูตัวอย่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้านล่าง:
→ แบตเตอรี่
→ แบตเตอรี่
→ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
→ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
→ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (แผงเซลล์แสงอาทิตย์)
→ โรงไฟฟ้าพลังงานลม
→ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ปรากฏการณ์ที่ใช้โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าข้างต้นบางส่วนเพื่อเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าเรียกว่า การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า. กระบวนการนี้ประกอบด้วยการเปลี่ยน ฟลักซ์สนามแม่เหล็ก ผ่านวงนำ จึงส่งเสริมการเกิดขึ้นของ ไฟฟ้ากระแสสลับ
ดูด้วย: การค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
ที่ จานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในทางกลับกัน สามารถเปลี่ยนพลังงานที่มีอยู่ใน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในกระแสไฟฟ้าผ่าน ตาแมวผล.
แรงเคลื่อนไฟฟ้า
THE ความแข็งแกร่งแรงเคลื่อนไฟฟ้า (FEM) สอดคล้องกับศักย์ไฟฟ้าทั้งหมดที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถผลิตได้ เมื่อเชื่อมต่อกับวงจร ส่วนหนึ่งของพลังงานที่สร้างขึ้นคือ สำมะเลเทเมา ในรูปของความร้อนที่เกิดจากการก่อตัวของ a กระแสไฟฟ้า ข้างใน. ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า
จูลเอฟเฟคมันเกิดขึ้นเพราะเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีบางอย่าง ความต้านทานภายในดังนั้นจึงไม่มีเครื่องกำเนิดที่สมบูรณ์แบบแรงเคลื่อนไฟฟ้าสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นปริมาณของพลังงานศักย์ไฟฟ้าที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจ่ายให้กับประจุไฟฟ้าแต่ละหน่วย:
เราสามารถคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้สมการต่อไปนี้:
และ – แรงเคลื่อนไฟฟ้า [V]
ยู – แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ [V]
rผม– ความต้านทานภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า [Ω]
ผม – กระแสไฟฟ้า [A]
สมการข้างต้นแสดงให้เห็นว่าส่วนหนึ่งของ ผลิตพลังงาน โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (และ) é เคยเรียก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ยู)และอีกส่วนหนึ่งคือ สำมะเลเทเมา(รผม.ผม). จากสมการแรงเคลื่อนไฟฟ้า สามารถอนุมานได้ สมการคุณลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่ทำให้เรามี แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ได้(ยูยู) โดยวงจรที่ขับเคลื่อนโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจริง:
Mind Map: เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
*ในการดาวน์โหลดแผนที่ความคิด คลิกที่นี่!
การเป็นตัวแทนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในวงจร
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะแสดงเป็นวงจรซึ่งมีไดอะแกรมแสดงอยู่ด้านล่าง:
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า (ตามความหมายทั่วไป) จะต้องไหลออกจาก .เสมอ เล็กกว่า ถึง ใหญ่กว่าศักยภาพไฟฟ้า, แสดงโดย บาร์น้อย (-) และสำหรับ แถบใหญ่ (+)ตามลำดับ การแสดงนี้บ่งชี้ว่ากระแสไฟฟ้าได้รับพลังงานเมื่อผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ความต้านทาน rผม แสดงในวงจรคือ ความต้านทานภายใน ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
เส้นโค้งลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เส้นโค้งลักษณะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ a ตรงลง ที่ ก่อนจตุภาค ของ แบนคาร์ทีเซียน. ตัวแทน แรงดันตก ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและสามารถเข้าใจได้ดังนี้
ถ้ากระแสที่เกิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นโมฆะ (ผม = 0)แล้วพลังงานจะไม่กระจาย ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตได้ทั้งหมดจะเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเอง (ยู = อี).
หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าลัดวงจร เชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วบวกและขั้วลบด้วยลวดที่ไม่มีความต้านทาน กระแสไฟสูงสุดจะถูกสร้างขึ้น หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสียบอยู่ในวงจรและผลิตกระแสไฟฟ้าดังกล่าว ความต้านทานภายในของเครื่องจะใช้พลังงานทั้งหมดที่ผลิตได้ ด้วยวิธีนี้ ศักยภาพที่กำหนดโดยเครื่องกำเนิดจะเป็นโมฆะ (U = 0). ดู:
และ – แรงเคลื่อนไฟฟ้า [V]
rผม– ความต้านทานภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า [Ω]
ผมcc – กระแสไฟฟ้าลัดวงจร [A]
ตามกฎข้อที่ 1 ของโอห์ม เราสามารถใช้ข้อมูลที่อยู่ในเส้นโค้งลักษณะเฉพาะของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อคำนวณความต้านทานภายในได้ ดู:
ดูด้วย: กฎของโอห์ม
พลังงานไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้าเป็นปริมาณสเกลาร์ที่วัดได้ โดยปกติหน่วยเป็นวัตต์ (หรือหน่วยที่ได้รับ) แสดงถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าตามฟังก์ชันของเวลา ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีพลังงานไฟฟ้าสามประเภท:
พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด: สอดคล้องกับพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มันถูกกำหนดโดยสมการ:
พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ได้: กำลังไฟฟ้าที่มีให้กับวงจรไฟฟ้า สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการต่อไปนี้:
-
พลังงานไฟฟ้ากระจาย: พลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดยเอฟเฟกต์จูลเนื่องจากการผ่านของกระแสไฟฟ้าผ่านความต้านทานภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ดังนั้น สมดุลพลังงานในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถสังเคราะห์ได้โดยสมการต่อไปนี้:
รายได้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
รายได้ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ ความยิ่งใหญ่ฟิสิกส์ไร้มิติ ซึ่งบ่งชี้ว่า ความจุเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในการเปลี่ยนแปลง พลังงานบางอย่าง ใน ไฟฟ้า. รายได้ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามอบให้โดย เหตุผล ระหว่าง ศักยภาพไฟฟ้ามีประโยชน์ และของคุณ ความแข็งแกร่งแรงเคลื่อนไฟฟ้า:
By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้า"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-eletricos-forca-eletromotriz.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
