Садржај
- Употребе АЦ генератора
- Трансформатори смањују губитак пријеноса
- Алтернатори који стварају једносмерну струју називају се Динамос
- Опасности од АЦ напајања
Када се упознају са електричном енергијом и како она функционише, већина људи сазнаје да електрична струја тече са негативног пола на позитивни. То је, међутим, тачно само за истосмјерну (истосмјерну струју) струју, а ДЦ је само једна од двије могућности. Друга је наизменична струја (наизменична струја).
Уместо да путује од једног до другог пола, наизменична струја осцилира између пара терминала - врућег и неутралног - промене смера са фреквенцијом карактеристичном за генератор који га производи.
Генератори наизменичне струје раде због електромагнетне индукције, при чему променљиво електрично поље ствара магнетно поље и обрнуто. У наизменичном генератору, познатом и као алтернатор, ротирајући ротор ствара струју у завојници, а правац струје се мења са сваким полуокретом ротора. Једна од главних употреба АЦ генератора је производња електричне енергије за масовну потрошњу.
Кључна предност алтернатора је та што он ради са уређајем званим а трансформатор, који могу и повећати и умањити напон. То је разлог због којег генератори наизменичне струје, барем за сада, напајају већину светске електричне мреже.
Употребе АЦ генератора
Принцип иза наизменичног генератора је једноставан. Спољни извор енергије, попут покретне воде или паре произведене сагоревањем фосилних горива или контролисаном нуклеарном цепљењем, окреће ротор, а ротација ствара наизменичну струју у намоту завојнице. Струја је у основи спремна за употребу чим прикључите завојницу на неко оптерећење.
Мали бензински агрегати могу испоручити довољно енергије за покретање кућанских апарата, а велике хидроелектране, турбине на угаљ и нуклеарни погон могу напајати читаве градове. Када је у питању велика производња електричне енергије, производња електричне енергије наизменичне струје има изразиту предност у односу на истосмјерну струју.
Трансформатори смањују губитак пријеноса
Коришћењем трансформатора можете повећати напон променљиве струје на више хиљада волти, чинећи пренос на дуже стазе дуж далековода изведив. На месту коришћења користите други трансформатор да смањите напон на употребљив ниво. Трансформатори раде само са наизменичним напоном, јер се такође ослањају на електромагнетну индукцију.
Без повећања напона, губитак електричне енергије на електрични отпор и магнетско цурење учинили би пренос електричне енергије на дуже релације непрактичним. Ако би генератори истосмјерног напајања напајали електричну мрежу, морало би бити више електрана, а свака би станица могла напајати само ограничену површину. Пејзаж би био испрекидан мини станицама за производњу електричне енергије уместо великим централизованим станицама које постоје данас.
Алтернатори који стварају једносмерну струју називају се Динамос
Могуће је генерисати наизменичну струју алтернатором причвршћивањем комутатора на ротор, што спречава да струја мења смер док се ротор врти. Ово алтернатор претвара у а динамо, а једна од предности динамо је да га можете користити за пуњење батерије.
Међутим, повећана ефикасност је једна битна предност алтернатора у односу на динамо, па се динамови обично користе обрнуто као мотори за играчке и електричне алате са погоном на батерије, а не за пуњење батерија у аутомобилима.
Опасности од АЦ напајања
Генерирање напајања наизменичном струјом алтернатором само по себи није опасније од коришћења батерије, али када напон великог АЦ генара порасте на неколико хиљада волти, постаје изузетно опасан. Тхомас Едисон је то посебно истакнуо тако што је залутале животиње подлегао струји у настојању да убеди инвеститоре да подрже развој електричне енергије у истосмјерном времену. Генератори и трансформатори за наизменичну струју морају бити јако изоловани да би били сигурни.
Ток струје кроз завојнице генератора и трансформатора производи отпорну топлину, а то ствара још један проблем. Ако топлота постане екстремна током, на пример, случајног пренапона струје, трансформатор или генератор завојница може изгорети или се загрејати довољно да оштети електричну изолацију или покрене пожар. Ова врста несреће се дешава с времена на време и потенцијални је узрок пожара.