نصل طرفي ملف محرك صغير بمصباح ليد (LED)، ونثبّت على محوره مروحة صغيرة، ثم ندير المروحة بالأصابع.
يضيء المصباح عند الإدارة (مرة ببطء ومرة بسرعة فنلاحظ أن الإضاءة تزداد مع السرعة).
(مصباح الليد لا يضيء إلا إذا مر خلاله التيار في اتجاه معين، فإن لم يضئ بدّل توصيله.)
المولد الكهربي جهاز يحوّل الطاقة الميكانيكية (الحركية) إلى طاقة كهربية.
فكرة العمل يدور ملف المولد بين قطبي المغناطيس بتأثير مصدر للطاقة الحركية، فيقطع الملف خطوط المجال المغناطيسي (خطوط وهمية تمثل اتجاه وشدة المجال)، فتتولد في الملف قوة دافعة كهربية تُمرر تيارًا في الدائرة الخارجية.
العوامل المؤثرة في القوة الدافعة المتولدة:
تزداد القوة الدافعة بزيادة سرعة دوران الملف (بالنسبة للمغناطيس).
ولهذا تزداد إضاءة مصباح الدراجة المزودة بدينامو بزيادة سرعة دوران إطاراتها.
أنواع التيار الناتج:
مولد ملفه موصل بأسطوانة معدنية مشقوقة إلى نصفين ينتج تيارًا موحد الاتجاه.
مولدات محطات الكهرباء تنتج تيارًا مترددًا وهو التيار المستخدم في المنازل. ومن مميزاته أنه يمكن نقله من محطات التوليد إلى أماكن الاستهلاك دون فقد يُذكر في الطاقة، وأنه يمكن تحويله إلى تيار مستمر يشبه تيار البطاريات.
التطبيقات:
أهم النقاط
محطات توليد الكهرباءتوربينات ضخمة تُدير ملفات المولدات العملاقة، وتستمد طاقتها من مساقط المياه أو البخار أو الرياح.
دينامو الدراجةيلامس عموده إطار العجلة فينقل الحركة بالاحتكاك إلى الملف فيضيء المصابيح دون بطاريات.
مولدات الطوارئفي المنازل والمستشفيات والمصانع عند انقطاع التيار.
مقارنة بين المحرك والمولد:
وجه المقارنة
المحرك الكهربي
المولد الكهربي
الطاقة الداخلة
كهربية
ميكانيكية (حركية)
الطاقة الناتجة
حركية (ميكانيكية)
كهربية
فكرة العمل
عزم ازدواج على ملف يمر به تيار موضوع في مجال مغناطيسي
توليد قوة دافعة في ملف يدور في مجال مغناطيسي
ملخص الوحدة:
التيار الكهربي = تدفق الشحنات (I = Q / t)، ويحتاج فرق جهد (V = W / Q) ودائرة مغلقة.
المقاومة تعيق التيار وتتوقف على الطول والمساحة والمادة.
قانون أوم V = IR.
المقاومات المتماثلة على التوالي N R وعلى التوازي R / N.
القدرة P = E / t والطاقة بالكيلووات ساعة والتكلفة.
التيار يولّد مجالًا مغناطيسيًا (المغناطيس الكهربي)، والتيار في مجال يتأثر بقوة (المحرك)، والملف المتحرك في مجال يولّد قوة دافعة (المولد).