Motori e generatori elettrici sono dispositivi elettromagnetici che sono l'opposto di altro. Motori elettrici convertire energia elettrica in energia meccanica, mentre generatori elettrici convertono energia meccanica in energia elettrica.
Generatori e motori hanno loop ditrasporto che ruotano nei campi magnetici. Operano sul principio della legge di induzione di Faraday, dove un rapido cambiamento campo magnetico produce una forza elettromotrice indotta (emf).
Induzione elettromagnetica
Fili che portano corrente producono campi magnetici. Michael Faraday scoprì che quando un filo è in un campo magnetico variabile, una corrente è indotta, come se ci fosse una fonte di emf. Questa fonte è chiamata un emf indotto o tensione e il più rapido campo cambiante, maggiore sarà l'emf che è prodotto.
Costruzione
I loop ditrasporto comuni a entrambi i motori e generatori che ruotano in continuazione in un campo magnetico sono avvolti intorno a un nucleo di ferro chiamato un'armatura che rende più forte campo magnetico dentro di loro. L'armatura e quindi i cicli ruotare costantemente perché la corrente nel loop loop inverte la direzione. Cambia direzione dei cicli provoca un emf indotto da generare.
Generatori e motori a corrente alternata
Generatori di corrente alternata (AC) sono l'opposto dei motori, perché convertono energia meccanica in elettrica. I cicli del campo magnetico sono ruotati di fonti di energia meccanica. L'emf generato è un'onda sinusoidale che varia nel tempo. Vapore fatto dalla combustione di combustibili fossili come carbone, petrolio e gas naturale è una fonte comune in paesi come gli Stati Uniti. In Europa, il vapore viene prodotto con l'uso della fissione nucleare. Impianti idroelettrici, come quelli trovati a Cascate del Niagara, utilizzano la pressione dell'acqua per ruotare le turbine, che sono rotori con alette o pale. Vento e acqua non sono comunemente usati come fonti di energia meccanica perché non sono efficienti e sono più costosi.
Motori a corrente alternata sono utilizzati per la conversione elettrica in energia meccanica. I cicli del campo magnetico vengono ruotati con l'uso della corrente alternata. Questa corrente è prodotto solitamente via induzione; un elettromagnete causa il campo magnetico e utilizza la stessa tensione come le bobine.
Motori e generatori
Generatori e motori in corrente continua (CC) sono simili alle loro controparti di AC, salvare che hanno un anello di Spalato chiamato un commutatore. Il collettore è collegato a contatti elettrici chiamati spazzole. Cambia direzione della corrente attraverso il commutatore causa l'armatura e così i loop per ruotare. Il campo magnetico in cui si trasforma l'armatura può essere un magnete permanente o un elettromagnete.
Generatori di CC hanno un emf generato che è corrente continua. Questi generatori sono stati soppiantati in gran parte da AC ones. Motori DC sono preferiti su AC per dispositivi dove un rapporto di controllo di velocità e coppia variabile è primario, come in Trapani.
Motori v. generatori
Fondamentalmente i motori sono generatori, e uno può essere convertito in altro. Quando funzionano motori producono un emf, proprio come generatori. Si chiama un emf posteriore e non viene immediatamente visualizzato quando inizialmente vengono accesi. Il emf posteriore lavora per ridurre la corrente nel loop, rallentando così il motore e diventa più grande come la velocità del motore aumenta. In questo modo i requisiti di alimentazione del motore di aumentare anche, soprattutto in presenza di carichi che sono molto grandi. Questo contribuisce ad energia sprechi ed inefficienze nel loro funzionamento.
Utilizza
Generatori a corrente alternata sono utilizzati come una fonte di corrente alternata nei circuiti, dispositivi elettronici, generatori di emergenza backup ed edifici. In automobili, generatori di CA vengono utilizzati per caricare la batteria del motore.
Motori a corrente alternata sono trovati in frigoriferi, treni, computer, macchinari industriali ed elettrodomestici e molti altri dispositivi elettronici. Essi sono utilizzati in alcuni motori in auto elettriche.
Generatori di CC sono utilizzati per caricare la batteria in auto molto vecchia. Motori DC sono trovati in hobby motori, macchine utensili, dove la velocità deve essere modificato al volo, elettronica portatile e alcuni macchinari industriali.