Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek nasıl olur? Bu dönüşüme örnekler ve dönüşümü sağlayan aygıt, çalışma prensibi.
Bir pil kimyasal enerjiyi elektriğe dönüştürür ve bir güneş pili, güneş enerjisinden elektrik üretir, ancak mekanik enerjiden elektrik üretmek istiyorsanız, bir indüksiyon jeneratörüne ihtiyacınız vardır. Bu jeneratörler, krank tarzı bir el fenerine güç verecek kadar küçük veya tüm şehirlere enerji verecek kadar büyük olabilir, ancak tümü, 19. yüzyıl İngiliz fizikçisi ve mucidi Michael Faraday tarafından keşfedilen elektromanyetik indüksiyon prensibiyle çalışır. Bugün, çeşitli yakıtlarla çalışan indüksiyon jeneratörleri dünya nüfusunun çoğu için elektrik sağlıyor.
Kaynak: pxhere.com
İndüksiyon Nasıl Çalışır?
Faraday’ın indüksiyon deneyi, muhtemelen fizikteki en önemli deneylerden biridir ve nispeten basitti. Dairesel bir çekirdeğin etrafına bir uzunlukta iletken tel doladı ve teli bir metreye bağladı. Bir mıknatısı çemberin merkezinden geçirmenin telin içinde akım akmasına neden olduğunu buldu. Mıknatısı hareket ettirmeyi bıraktığında akım durdu ve mıknatısın yönünü tersine çevirdiğinde ters yönde aktı. Daha sonra, akımın gücünü manyetik akı olarak da bilinen manyetik alan değişiminin büyüklüğüyle ilişkilendiren ve şimdi Faraday Yasası olarak bilinen elektromanyetik indüksiyon yasasını formüle etti. Mıknatısın gücü, çekirdek etrafındaki bobinlerin sayısı ve iletken telin özelliklerinin tümü, gerçek dünya jeneratörleri için hesaplamaları etkiler.
Jeneratörler İndüksiyonu Nasıl Kullanır?
İster ev tipi bir elektrik jeneratörünün, arabanızın veya bir nükleer santralin içinde olsun, jeneratörler genellikle aynı özellikleri içerir. Stator etrafında dönen içi boş çekirdekli bir rotor içerirler. Stator tipik olarak güçlü bir mıknatıstır, elektrik taşıyan bobinler rotorun etrafına sarılır. Bazı jeneratörlerde bobinler statorun etrafına sarılır ve rotor mıknatıslanır. Önemli değil. Her iki durumda da elektrik akacaktır.
Elektriğin akması için rotorun dönmesi gerekir ve burada mekanik enerji girişi devreye girer. Büyük ölçekli jeneratörler bu enerji için çeşitli yakıtlardan ve doğal süreçlerden yararlanır. Rotorun her dönüşünde akım akışı durur, tersine döner, tekrar durur ve ileri yöne döner. Bu tür elektriğe alternatif akım denir ve bir saniyede yön değiştirmesinin sayısı önemli bir özelliktir.
Creator: Diego Delso
| Credit: Diego Delso CC BY-SA delso.photo
Yakıt Türleri
Çoğu jeneratördeki rotor bir türbine bağlıdır ve birçok üretim tesisinde türbin buharla çalıştırılır. Bu buharı üretmek için suyu ısıtmak için enerjiye ihtiyaç vardır ve bu enerji kömür ve doğal gaz, biyokütle veya nükleer fisyon gibi fosil yakıtlarla sağlanabilir. Yakıt aynı zamanda jeotermal enerji gibi doğal kaynaklardan da gelebilir – yerin derinliklerinden çıkan doğal ısı. Hidroelektrik jeneratörleri bir akan suyun enerjisiyle çalışır. Nikola Tesla tarafından tasarlanan ve George Westinghouse tarafından inşa edilen dünyanın ilk hidroelektrik jeneratörü Niagara Şelaleleri’nde bulunuyor. 3,8 milyon ev için yeterli olan yaklaşık 4,9 milyon kilovat güç üretir.
Kendi Jeneratörünü Yapmak
Jeneratör yapmak çok kolay. Birçok tasarım mümkündür, ancak en kolaylarından biri sabit bir bobin ve dönen bir mıknatıstan oluşur. Teller, bir çivinin etrafına sarılır ve mıknatısa bantlanır. Mıknatıs basit bir at nalı şeklinde olabilir. Mıknatısın tabanına bir delik açtığınızda, sıkı oturan bir şaft yerleştirin ve şaftı bir matkaba bağladığınızda, mıknatısı bobin etrafında döndürmek için matkabı çalıştırarak bir ampulü yakmak için yeterli elektrik üretebilirsiniz.
