İçerik
Bir şey üretmek, onu diğer bileşenlerden yaratmaktır.Etrafınızdaki dünyayla ilgili fikir parçalarını kullanarak kısa bir hikaye oluşturabilirsiniz; insanlar, çeşitli kaynaklardan derledikleri bilgilere dayanarak yaşamları için planlar yaparlar.
Günlük dilde bir jeneratör, insan çabaları için güç, genellikle elektrik üretebilen bir varlıktır. Güç ve enerji, maalesef hiçbir şeyden yaratılamadığından, üreticilerin kendileri bir tür harici kaynak tarafından desteklenmelidir, bu da daha sonra kullanılabilir elektriğe yönlendirilen enerjidir. İyi hazırlanmış kişilerin sahip olduğu bir kabinde kamp yapmak için hiç zaman geçirdiyseniz, gazla çalışan bir jeneratör kavramına aşina olabilirsiniz. Bugün, çeşitli tipte jeneratörler mevcuttur, fakat hepsi aynı temel fiziksel jeneratör çalışma prensiplerine dayanmaktadır.
Elektrik üretmek
1831'de fizikçi Michael Faraday, bir mıknatısın bir tel bobinin içine taşındığında elektronların telin içinde "aktığını" ve bu hareketin elektrik akımı olduğunu keşfetti. Bir jeneratör, enerjiyi elektrik akımına dönüştüren herhangi bir makinedir, ancak bu enerjinin kaynağından bağımsız olarak - kömür, hidro veya rüzgar enerjisi - elektrik akımının üretilmesinin nihai nedeni, manyetik alan içindeki harekettir.
Her halükarda, mıknatısları bir şekilde harekete geçirdiniz - belki de ev ve ofis ortamlarında buzdolapları ile ilgilenen eşyaları tutturmak için kullanılan küçük, dikdörtgen mıknatıslar. Elektromıknatıs adı verilen özel bir tür silindir şeklindeki mıknatıs, merkezi bir şaftın etrafına sarılmış bir dizi yalıtımlı iletken tel (bakır tel gibi) etrafına yerleştirilir. O zaman bu bobinlerin her biri, şaftı çevreleyen ve şaftın eksenine dik açılı olarak yönlendirilmiş bir halka gibi, lastiklerin kendilerini tutan aksla olan ilişkisi gibi. Tellere bağlı olan şaft döndüğü zaman, bir akım üretilir, çünkü tellerin dışındaki silindirik elektromıknatıs, yanlarında dönmez, böylece manyetik alan ve iletken tel içindeki yükler arasında nispi hareket oluşturur.
Aynı şey, manyetik bir alanın kaynağı, sabit bir tel veya tellerin çevresinde hareket ederse de olur. Hangisinin hareket ettiği, mıknatıs veya telin (veya her ikisinin), aralarında nispi, devam eden bir hareket olduğu sürece, önemi yoktur.
Jeneratör: Neden?
Neden devam eden elektrik üretimi her zaman endişe vericidir? Neden bir günden fazla bir süre "güç kesilirse" hayatınızın yarıda kesileceğini ve muhtemelen bozulacağını biliyorsunuz? Basit cevap, insanlar acil durumlarda kullanılmak üzere doğal gaz ve petrol gibi muazzam miktarda fosil yakıt depolayabiliyor olsa da, büyük miktarlarda elektrik depolamanın iyi bir yolu yoktur. Büyük olasılıkla, bir batarya olan, ulaşılabilecek bir yerde elektrik depolamaya çalışan en iyi insanoğlunun bir versiyonuna sahipsiniz. Ancak, piller, teknoloji dünyasındaki her şey gibi, zamanla daha güçlü ve daha uzun ömürlü olmasına rağmen, bütün şehirleri ve modern ekonomileri güçlendirmek için gerekli olan büyük voltaj çıkışlarını sürdürme kapasiteleri bakımından son derece sınırlıdır.
Elektriği saklamanın güvenilir bir yolu olmadığı için, modern dünyada, her zaman onu hammaddeden üretmenin yolları olmalı. Bu nedenle, çoğu şehir, doğasına bağlı olarak, çevre kasaba arzının kesintiye uğraması durumunda yedek jeneratörlere sahiptir. Bir saat boyunca güç kaybeden bir beyzbol-kart dükkanı felaket olmasa da, elektrikle çalışan makinelerin insanları gerçekten kendileri ve diğer hayati işlevler için nefes alarak canlı tuttukları hastane yoğun bakım ünitesindeki etkileri düşünün.
Elektrik Fiziği
İki büyük, küp şeklindeki mıknatısı, biri güney kutbu diğeri kuzey kutbuna bakacak ve böylece aralarında kuvvetli, ek bir manyetik alan oluşturacak şekilde, bir metre uzağa yerleştirin. Bu alan kuzey kutbuna işaret eder ve mıknatısların uçları zemine göre tamamen dikey ise, manyetik alan yönü görünmez halı yığını gibi zemine paraleldir. Düz duran bir iletken tel mıknatıslar arasındaki boşlukta hareket ettirilir ve her birinin tam 0,5 metre kalması durumunda, telin hareketi manyetik alana diktir ve akım tel boyunca oluşturulur. Manyetik alan, tel hareketi ve akım yönü (ve telin yönü) bu nedenle karşılıklı olarak diktir.
Bundan gelen önemli paket, bu mıknatıs-tel düzenlemesinin, merkezi şaft dönmeye devam ettiği sürece, sabit mıknatıs içinde sarılı telleri sabit bir şekilde tutacak şekilde hareket ettirdiği sürece, sabit bir elektrik kaynağı üretmek üzere mükemmel bir şekilde ayarlanmış olmasıdır. tellerin içinden ve harici bir makineye, ev veya tüm elektrik şebekesine akım akışı. Buradaki hile, elbette, şaftın dönmesi için güç sağlamaktır. Mühendisler, farklı güç kaynaklarını kullanan çeşitli türlerde jeneratörler üretti.
Jeneratör Çeşitleri
Elektrik jeneratörleri, elektrik üretmek için ısıdan yararlanan ısı jeneratörlerine ve elektrik üretmek için hareket enerjisinden yararlanan kinetik jeneratörlere ayrılabilir. (Isı, iş ve enerjinin hepsinin aynı birime sahip olduğunu unutmayın - genellikle joule veya bunların birçoğunu, ama bazen kalorileri, ergleri veya İngiliz ısı birimlerini. Güç, birim zaman başına enerjidir ve tipik olarak watt veya beygir gücündedir.)
Termal jeneratörler: Fosil yakıtlı jeneratörler endüstri standardıdır ve kömür, petrol (petrol) veya doğal gazın yanması ile güçlendirilir. Bu yakıtlar bol ama sonludur ve alternatifleri ortaya çıkaran insanlığı teşvik eden bir dizi çevresel ve sağlık problemi yaratırlar. kojenerasyon atık buharı bu tür tesislerden buharı kendi küçük jeneratörleri için kullanan müşterilere iletmeyi içerir. Nükleer güç “temiz” ancak tartışmalı bir süreç olan nükleer fisyon sırasında salınan enerjinin kullanılmasıdır. Doğal gaz jeneratörler buhar üretmeden elektrik üretir ve buhar üretimi ile birleştirilebilir. biyokütle geleneksel olmayan öğelerin yakıt olarak kullanıldığı (odun veya bitki maddesi gibi) bitkiler, 21. yüzyılın başında ivme kazanmıştır.
Kinetik jeneratörleri: İki ana kinetik elektrik üreticisi tipi hidroelektrik santralleri ve rüzgar enerjisidir (veya rüzgar türbinleri). Hidroelektrik santralleri jeneratörlerin içindeki milleri döndürmek için su akışına güvenir. Yıl boyunca az sayıda nehir sabit bir hıza benzeyen herhangi bir şeyden aktığından, bu tesislerin çoğu barajlar (Hoover Barajı tarafından oluşturulan güney Nevada ve kuzey Arizona'daki Mead Gölü gibi) tarafından oluşturulan yapay gölleri içerir, böylece türbinler arasındaki akış alan ihtiyaçlarına göre yapay olarak manipüle edilir. Rüzgar gücü Yapay göllerin yaptığı gibi yerel kara ve vahşi yaşamı bozmama avantajına sahiptir, ancak hava üretme gücündeki sudan daha az verimlidir ve ayrıca değişen seviyelerde ve rüzgar hızlarında da problemi taşır. “Yeldeğirmeni çiftlikleri”, belli bir güç seviyesi oluşturmak için birbirine bağlanmış çok sayıda türbini içerebilse de, büyük topluluklara elektrik sağlamak için yeterli rüzgar gücü, 2018'den itibaren henüz mümkün değildi.