Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή κι εφαρμογές — γεννήτρια
Η ανακάλυψη της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής σχεδόν ταυτόχρονα από τον Michael Faraday και τον Henry υπήρξε σταθμός στην εξέλιξη του τεχνολογικού ανθρώπινου πολιτισμού, καθώς οδήγησε πολύ γρήγορα στην κατασκευή της γεννήτριας.
ψηφιακο βιβλιο
ΕΝΟΤΗΤΑ 3 — Ηλεκτρική Ενέργεια
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ
- Μπες στο περιβάλλον του PhET και πειραματίσου ποιοτικά με το φαινόμενο της επαγωγής!
- Πλησίασε το μαγνήτη προς το χάλκινο σωληνοειδές. Παρατήρησε τι συμβαίνει στον δείκτη του γαλβανόμετρου καθώς ο μαγνήτης πλησιάζει. Η ένδειξή του είναι θετική ή αρνητική;
- Όσο πλησιάζει ο μαγνήτης, τι συμβαίνει στον λαμπτήρα του κυκλώματος;
- Απομάκρυνε τον μαγνήτη από το πηνίο. Τι συμβαίνει τώρα στον δείκτη του γαλβανόμετρου; Η ένδειξή του είναι θετική ή αρνητική;
- Τι συμβαίνει στον λαμπτήρα αυτή τη φορά;
- Αντίστρεψε τον μαγνήτη πατώντας το λαχανί κουμπί. Τι παρατηρείς;
- Τι συμβαίνει στο κύκλωμα όταν ο μαγνήτης είναι ακίνητος;
- Γράψε δύο συμπεράσματα στα οποία σε οδηγούν οι παρατηρήσεις σου.
ΕΦΑΡΜΟΓΗ: ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ
Μια ηλεκτρική γεννήτρια είναι μια συσκευή που μετατρέπει μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Πρόκειται για την πιο σημαντική εφαρμογή του νόμου του Φαραντέι. Σύμφωνα με αυτόν μια μεταβολή του μαγνητικού πεδίου προκαλεί τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος σε έναν αγωγό.
Η βασική δομή μιας ηλεκτρικής γεννήτριας περιλαμβάνει έναν σταθερό μαγνήτη και έναν περιστρεφόμενο αγωγό. Ο αγωγός μπορεί να είναι ένα μεταλλικό πλαίσιο που αποτελείται από μία ή περισσότερες περιτυλίξεις και περιστρέφεται στο μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον σταθερό μαγνήτη.
Όταν το πλαίσιο περιστρέφεται η αλλαγή της θέσης των αγωγών σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο προκαλεί μια διαφορά δυναμικού μεταξύ των άκρων του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος σε αυτό. Το ηλεκτρικό ρεύμα αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τροφοδοτήσει ηλεκτρικές συσκευές, όπως λαμπτήρες, κινητήρες, κλπ.
Οι ηλεκτρικές γεννήτριες χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλές εφαρμογές, όπως ηλεκτρικά αυτοκίνητα, ανεμογεννήτριες και πυρηνικούς αντιδραστήρες, μεταξύ άλλων.
