Innehåll
På en typisk dag kan en genomsnittlig person använda elektrisk energi hundratals gånger utan att tänka på det. För många människor är det andra av att slå en strömbrytare för att slå på en lampa eller ansluta en elektrisk enhet till ett vägguttag. Mycket av den elektriciteten levereras av elektromekaniska apparater, till exempel elektriska generatorer som används av vattenkraftverk eller vindkraftverk. Elektrisk kraft kan också genereras med kemiska eller fotoelektriska medel, till exempel med användning av batterier eller solenergi. Beroende på vilken typ av elektrisk kraft som behövs kan en eller flera metoder för elproduktion användas samtidigt.
TL; DR (för lång; läste inte)
Elektromagnetiska kraftkällor, såsom växelströmsgeneratorer eller likströmsgeneratorer, använder magnetfält som induceras över en elektrisk spole för att producera elektricitet. Om inte någon del av produktionsprocessen är ineffektiv eller skadlig på något sätt kan det vara fördelaktigt att använda en sådan anordning för att generera elektrisk kraft.
fördelar
En fördel med att använda en elektromagnetisk energikälla är att du, beroende på den elektromekaniska enheten som används, inte behöver någon extern elektrisk källa för att generera elektrisk kraft. Ett exempel på detta är en växelströmsgenerator (AC). När den roterande mekaniska energin vrider en spole inuti generatorn exponerar den den spolen för förändringar i magnetfältet. Dessa förändringar inducerar produktion av växelströmspänning - spänning där strömmen ändrar riktningar med en viss frekvens - mellan spolens två utgångsändar. Eftersom ingen annan energi krävs utom den mekaniska rörelsen hos den roterande spolen, kan denna typ av anordning vara fördelaktig i situationer där det finns en klar källa för mekanisk energi, såsom en ång- eller gasturbin, eller en diesel- eller bensinmotor.
En annan fördel med att använda en elektromagnetisk energikälla är att du kan generera antingen växelström eller likström (likström). Som nämnts tidigare använder en växelströmsgenerator magnetiska fält för att skapa elektrisk växelström. En likströmsgenerator fungerar på liknande sätt; det kräver emellertid några extra delar för att konvertera växelström till DC. Många likströmsmotorer och generatorer använder en anordning som kallas en kommutator för att konvertera växelströmmen som kommer ut ur kraftgeneratorn till ström som bara flyter i en riktning, eller likström. Liksom med en växelströmsgenerator kräver många typer av likströmsgeneratorer bara en pålitlig källa av mekanisk energi för att generera el.
nackdelar
Elektromagnetiska kraftkällor kanske inte är lika användbara eller kanske farliga att använda under vissa omständigheter. Om du till exempel behöver ha en strömkälla som måste ha en reglerad strömutgång, måste både växelströms- och likströmsgeneratorer köras med en hastighet som inte varierar. Även om en likströmsgenerator producerar elektrisk ström som flödar i en riktning, är den elektriska strömmen oregelbunden. För att reglera strömmen som produceras av en likströmsgenerator, behöver du ytterligare elektrisk utrustning, till exempel ett batteri, en kondensator och en induktor, samt elektroniska komponenter som kallas dioder för att säkerställa att strömmen förblir inom ett reglerat intervall.
Eftersom generatorer använder elektromagnetiska fält för att producera elektricitet kan dessa fält vara farliga för vissa människor som använder känslig medicinsk utrustning, till exempel pacemakare. Samma elektromagnetiska fält kan också störa andra elektriska och elektroniska enheter, till exempel mobiltelefoner och datorer. Processen för produktion av elektrisk energi producerar också värme; därför är det bäst att inte använda en generator runt föremål eller i miljöer där det finns brandfarligt eller brännbart material.