Cách thức hoạt động của máy phát điện.

Một máy phát điện là một thiết được sử dụng để chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Nó được dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, một định luật khoa học đã được phát hiện bởi nhà khoa học người Anh Michael Faraday và nhà khoa học người Mỹ Joseph Henry vào năm 1831. 

Nguyên tắc này nói rằng khi một vật dẫn điện, chẳng hạn như một dây đồng được chuyển qua một từ trường, dòng điện sẽ chảy qua dây dẫn. Năng lượng cơ học của dây chuyển động được chuyển đổi thành năng lượng điện. Faraday và Henry phát hiện ra rằng khi bạn di chuyển một nam châm trong một cuộn dây, dòng điện được tạo ra.

Định luật Faraday

Định luật Faraday cho thấy di chuyển từ trường sẽ gây ra các electron di chuyển. Máy phát điện tạo ra chuyển động của điện tử trong các cuộn dây đồng bên trong bằng cách di chuyển chúng qua một từ trường. Faraday xây dựng nên  máy phát điện đầu tiên, nó được gọi là đĩa Faraday,  nó đơn giản là một đĩa đồng quay giữa các cực của một nam châm hình móng ngựa. Nó đã tạo ra một điện áp DC nhỏ và số lượng lớn hoạt động hiện hành là không hiệu quả, nhưng đó là một sự khởi đầu tốt cho máy phát điện trong tương lai.

Máy phát điện nam châm

Máy phát điện nam châm sử dụng áp lực của các hạt điện tử để đẩy chúng và tạo ra một dòng chảy hiện tại của dòng điện. Số lượng các electron chuyển động được gọi là cường độ dòng điện và được đo trong amps. Áp lực đẩy các hạt điện tử được gọi là điện áp và được đo bằng volts.

Nam châm điện

Máy phát điện cơ bản được tạo ra bởi một lượng cơ khí có thể biến thành một dây dẫn điện hoặc thanh trong một từ trường. Các lực lượng được sử dụng để quay các đối tượng dẫn điện có thể được cung cấp bằng nhiều nguồn, chẳng hạn như  sự di chuyển của nước, hơi nước, động cơ khí gió, hoặc thậm chí là đòn bẩy tay cranked. Sau đó dòng điện chảy vào một động cơ điện hoặc thiết bị điện khác, đảo ngược quá trình và dòng điện làm cho nó di chuyển. Máy phát điện nhỏ tạo ra một từ trường nam châm vĩnh cửu. Máy phát điện lớn hơn tạo ra một từ trường với một tập hợp của các cuộn dây kim loại có dòng điện chạy qua chúng, đó là một nam châm điện. 

Các loại máy phát điện

Có rất nhiều loại máy phát điện. Mỗi loại đều dựa vào phương pháp sử dụng hoặc quay một dây dẫn qua một từ trường hay một nam châm qua một dây dẫn. Một số bao gồm các máy phát điện và các thiết bị sử dụng máy phát. Máy phát điện từ thủy điện tạo ra điện từ khí nóng di chuyển qua một từ trường. Trước năm 1960, xe được sử dụng máy phát điện DC với điều chỉnh điện nhưng đã được thay thế bằng máy dao điện để sạc pin và rẻ hơn. Máy dao điện là một loại máy phát tạo ra một từ trường quay và đi qua cuộn dây để tạo ra một dòng điện. Máy phát điện động cơ là sự kết hợp của máy phát điện và các công cụ được sử dụng trong động cơ piston hoặc tua bin khí, chẳng hạn như các đơn vị nhỏ cầm tay chạy bằng khí đốt để tua-bin lớn. Nhà máy thủy điện sử dụng nước rơi xuống để biến một tua-bin, cung cấp năng lượng cơ học để tạo ra điện và biến thành những máy phát điện. Dòng điện sau đó được gửi thông qua các đường dây truyền tải để cung cấp điện cho nhà hoặc công trình xây dựng. Một số thuyền buồm sử dụng nước hoặc sử dụng máy phát điện gió để sạc pin thông qua việc sử dụng các cánh quạt nhỏ, tuốc bin gió hoặc bánh công tác. Con người sử dụng năng lượng của máy phát điện trong các thiết bị như radio xách tay, đèn pin với một tay quay. Máy phát điện nhỏ được sử dụng trong ánh đèn xe đạp và được hỗ trợ bởi các tay đua.