Comment fonctionne un générateur?

Induction électromagnétique

• Faraday a découvert qu'un champ magnétique changeant perpendiculaire à un fil conducteur produit une tension dans le fil. Si le fil forme un circuit fermé, un courant circule à travers elle. Le corollaire est que le courant circulant dans un conducteur génère un champ magnétique, qui est le principe sous-jacent électro-aimants. Lorsque le fil est enroulé en une bobine, Faraday a pu déterminer que la tension induite - et par conséquent la quantité de courant électrique - est proportionnelle au nombre de spires de la bobine ainsi que le taux de variation du champ magnétique .

En utilisant l'induction à produire de l'électricité

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  La plupart des générateurs sont constitués de deux composants qui, en combinaison, produisent de l'électricité. Le courant est généré dans le stator, un noyau de fer solide autour de laquelle est enroulée une bobine de métal conducteur qui se connecte à des bornes de sortie du générateur. Un rotor ou induit, tourne autour du stator et produit le champ magnétique changeant. Le rotor dans les générateurs d'origine a généralement plus petits aimants permanents, mais dans des générateurs de plus grands, tels que ceux dans les centrales électriques, le champ magnétique est produit par des bobines d'induction secondaires. Chaque fois que le rotor effectue une demi-rotation, la polarité des changements de l'électricité produite, et le générateur produit alternatif, ou AC, à jour.

Conversion d'énergie mécanique

• Dans les générateurs à usage personnel, qui fournissent jusqu'à 5 kW d'électricité, le pouvoir de faire tourner le rotor vient généralement d'un petit moteur-grands générateurs à essence capables de produire 10 kW ou plus peut avoir des moteurs diesel ou au propane. Générateurs qui alimentent des villes entières ont souvent recours à la vapeur pour faire tourner de grosses turbines, qui à son tour tourner les rotors qui produisent de l'électricité. La chaleur pour produire de la vapeur provient souvent de la combustion de combustibles fossiles, comme le charbon, ou à partir de la fission nucléaire. Générateurs hydroélectriques comptent sur la force de l'eau qui tombe sur une cascade naturelle ou à travers les portes d'un barrage artificiel pour faire tourner les turbines.

Production d'énergie renouvelable

• Les centrales hydroélectriques et les éoliennes sont deux exemples d'une des sources d'énergie renouvelables - ils ne reposent pas sur des ressources qui peuvent être épuisée, telles que les combustibles fossiles. Générateurs géothermiques utilisent la chaleur de la terre pour créer de la vapeur qui fait tourner les turbines. Générateurs solaires ne reposent pas sur place par induction électromagnétique, ils comptent sur l'effet photovoltaïque, où la lumière du soleil qui brille sur une surface de semi-conducteur génère une tension électrique. Contrairement à un rotor de filature ou de la turbine, un panneau solaire produit du courant continu, ou DC, de l'électricité. Les systèmes solaires incluent habituellement un onduleur pour convertir DC à courant alternatif pour une utilisation dans les systèmes électriques classiques.