วิธีการแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า

เนื้อหา

• การเหนี่ยวนำทำงานอย่างไร
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้วิธีการเหนี่ยวนำ
• ประเภทของเชื้อเพลิง
• ทำให้กำเนิดของคุณเอง

แบตเตอรี่จะแปลงพลังงานเคมีเป็นไฟฟ้าและเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ถ้าคุณต้องการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานกลคุณต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้มีขนาดเล็กพอที่จะใช้กับไฟฉายแบบหมุนได้หรือใหญ่พอที่จะรวมพลังของเมืองทั้งเมือง แต่ทำงานบนหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าโดย Michael Faraday นักฟิสิกส์และนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษในศตวรรษที่ 19 ทุกวันนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำทำงานบนเชื้อเพลิงที่หลากหลายเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับประชากรโลกส่วนใหญ่

การเหนี่ยวนำทำงานอย่างไร

การทดลองการเหนี่ยวนำในปัจจุบันอาจเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดในวิชาฟิสิกส์และมันค่อนข้างง่าย เขาขดลวดตัวนำที่มีความยาวรอบแกนวงกลมและเชื่อมต่อสายกับมิเตอร์ เขาพบว่าการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กผ่านจุดศูนย์กลางของวงกลมทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด กระแสหยุดลงเมื่อเขาหยุดเคลื่อนที่แม่เหล็กและมันไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อเขากลับทิศทางของแม่เหล็ก ภายหลังเขาได้กำหนดกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Far Far Law ซึ่งเกี่ยวข้องกับความแรงของกระแสไฟฟ้าต่อขนาดของการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กหรือที่เรียกว่าฟลักซ์แม่เหล็ก ความแข็งแรงของแม่เหล็กจำนวนขดลวดรอบแกนกลางและลักษณะของลวดตัวนำทั้งหมดมีผลต่อการคำนวณสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโลกแห่งความจริง

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้วิธีการเหนี่ยวนำ

ไม่ว่าจะตั้งอยู่ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับใช้ในครัวเรือนรถยนต์หรือโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์เครื่องปั่นไฟโดยทั่วไปจะมีคุณสมบัติเหมือนกัน พวกเขารวมถึงโรเตอร์ที่มีแกนกลวงที่หมุนรอบสเตเตอร์ สเตเตอร์มักเป็นแม่เหล็กที่ทรงพลังในขณะที่ขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้านั้นพันรอบตัวโรเตอร์ ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบางขดลวดจะพันรอบสเตเตอร์และใบพัดจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก มันไม่สำคัญ ทั้งสองวิธีกระแสไฟฟ้าจะไหล

ใบพัดจะต้องหมุนเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลและนั่นคือจุดที่มีการป้อนพลังงานกลเข้าไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่แตะเชื้อเพลิงที่หลากหลายและกระบวนการทางธรรมชาติสำหรับพลังงานนี้ ด้วยการหมุนของโรเตอร์แต่ละครั้งกระแสการไหลจะหยุดไหลย้อนกลับหยุดอีกครั้งและกลับสู่ทิศทางไปข้างหน้า กระแสไฟฟ้าชนิดนี้เรียกว่ากระแสสลับและจำนวนครั้งที่มันเปลี่ยนทิศทางในหนึ่งวินาทีเป็นลักษณะสำคัญ

ประเภทของเชื้อเพลิง

โรเตอร์ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่วนใหญ่เชื่อมต่อกับกังหันและในโรงงานผลิตจำนวนมากกังหันจะขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ พลังงานจำเป็นต้องใช้น้ำร้อนในการผลิตไอน้ำนี้และพลังงานนั้นสามารถจัดหาได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นถ่านหินและก๊าซธรรมชาติชีวมวลหรือฟิชชันนิวเคลียร์ เชื้อเพลิงสามารถมาจากแหล่งธรรมชาติเช่นพลังงานความร้อนใต้พิภพ - ความร้อนตามธรรมชาติที่เกิดจากส่วนลึกของพื้นดิน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำถูกขับเคลื่อนโดยพลังงานของน้ำตก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกของโลกออกแบบโดย Nikola Tesla และสร้างโดย George Westinghouse ตั้งอยู่ที่ Niagara Falls มันสร้างพลังงานได้ประมาณ 4.9 ล้านกิโลวัตต์ซึ่งเพียงพอสำหรับบ้าน 3.8 ล้านหลัง

ทำให้กำเนิดของคุณเอง

มันง่ายมากที่จะสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มีหลายแบบที่เป็นไปได้ แต่หนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยขดลวดที่อยู่กับที่และแม่เหล็กหมุน สายไฟพันรอบเล็บที่เคลือบด้วยเทปดูถูกและแม่เหล็กสามารถเป็นรูปเกือกม้าที่เรียบง่าย เมื่อคุณเจาะรูผ่านฐานของแม่เหล็กใส่เพลาที่แน่นและติดตั้งเพลากับสว่านคุณสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าเพียงพอต่อหลอดไฟเพียงแค่ใช้สว่านเพื่อทำให้แม่เหล็กหมุนรอบขดลวด