Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Brug af magnetisme til at skabe elektricitet
- Forsøger at opbygge en evigvarende magnetisk generator
- Sådan fungerer en typisk kraftværksgenerator
Når en leder placeres i et skiftende magnetfelt, bevæger elektronerne i lederen sig og genererer en elektrisk strøm. Magneter producerer sådanne magnetfelter og kan bruges i forskellige konfigurationer til at generere elektricitet. Afhængig af den anvendte type magnet, kan en roterende elektrisk generator have magneter placeret forskellige steder og kan generere elektricitet på forskellige måder.Det meste af den elektricitet, der er i brug, stammer fra generatorer, der bruger magnetiske felter til at producere denne elektricitet.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Elektriske generatorer roterer ledningsspoler gennem magnetfelter oprettet af permanente eller elektriske magneter. Når de ledende spoler bevæger sig gennem magnetfelterne, bevæger elektronerne i ledningerne sig og skaber en elektrisk strøm.
Brug af magnetisme til at skabe elektricitet
Mens en stigende mængde elektricitet produceres af solcellepaneler, og der opnås en lille mængde fra batterier, kommer den mest elektricitet fra generatorer, der bruger magnetiske felter til at skabe elektricitet. Disse generatorer består af trådspoler, der enten drejes gennem magnetfelter eller er stationære omkring en skaft med roterende magneter. I begge tilfælde udsættes trådspolerne for skiftende magnetfelter, der er skabt af magneterne.
Magneterne kan være permanente eller elektriske magneter. Permanente magneter bruges hovedsageligt i små generatorer, og de har den fordel, at de ikke har brug for strømforsyning. Elektriske magneter er jern eller stål viklet med wire. Når elektricitet passerer gennem ledningen, bliver metallet magnetisk og skaber et magnetfelt.
Generatorernes trådspoler er ledere, og når elektronerne i ledningerne udsættes for magnetiske felter, bevæger de sig og skaber en elektrisk strøm i ledningerne. Ledningerne er forbundet, og elektriciteten forlader til sidst kraftværket og fortsætter til strømhuse og fabrikker.
Forsøger at opbygge en evigvarende magnetisk generator
Når permanente magneter bruges i en generator, skal du bare dreje generatorakslen for at producere elektricitet. Efter at disse generatorer først blev udviklet, troede folk, at de kunne få generatoren til at drive en motor, der derefter ville dreje generatoren. De troede, at hvis motoren og generatoren matchede nøjagtigt, kunne de bygge en magnetisk strømkilde, der ville køre for evigt som en evig bevægelsesmaskine.
Desværre virkede det ikke. Selvom sådanne generatorer og motorer er meget effektive, har de stadig elektriske tab i ledningenes modstand, og der er friktion i skaftlagrene. Selv når de mennesker, der udførte eksperimenterne fik generator-motorenheden til at køre et stykke tid, stoppede den til sidst på grund af tabene og friktionen.
Sådan fungerer en typisk kraftværksgenerator
Store kraftværker har store rumstore generatorer, der producerer elektricitet ved hjælp af magnetiske felter fra elektriske magneter. Normalt er de elektriske magneter monteret på en skaft og tilsluttet den elektriske strømforsyning. Når der tændes for elektricitet, skaber de elektriske magneter kraftige magnetfelter. Trådspoler monteres omkring skaftet. Når akslen med magneterne roterer, udsættes trådspolerne for magnetiske felter, og der genereres en elektrisk strøm i ledningerne.
Mange forskellige metoder kan bruges til at få generatorerne til at rotere og producere elektricitet. I vindmøller roterer propellen skaftet. I kul- og atomkraftværker skaber varmen fra forbrænding af kulet eller fra atomreaktionen damp til at køre en turbin, der driver generatoren. I naturgasdrevne anlæg udfører en gasturbine det samme job. Kraftværker har brug for en energikilde, der kan få generatorakslen til at rotere, og derefter kan magneterne producere de magnetiske felter, der genererer elektricitet.