Sisältö
Tyypillisessä päivässä tavallinen ihminen voi käyttää sähköä satoja kertoja antamatta sille toista ajatusta. Monille ihmisille toisen luonteen muodossa on vilkkua kytkintä valon sytyttämiseksi tai sähkölaitteen kytkemistä pistorasiaan. Suuri osa sähköstä toimitetaan sähkömekaanisilla laitteilla, kuten vesivoimalaitosten tai tuulivoimaloiden käyttämillä sähkögeneraattoreilla. Sähköenergiaa voidaan tuottaa myös kemiallisilla tai valosähköisillä keinoilla, kuten käyttämällä paristoja tai aurinkoenergiaa. Tarvittavan sähkön tyypistä riippuen yhtä tai useampaa sähköntuotantomenetelmää voidaan käyttää samanaikaisesti.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Sähkömagneettiset energialähteet, kuten vaihtovirtageneraattorit tai tasavirtageneraattorit, käyttävät sähkökelan yli indusoituja magneettikenttiä sähkön tuottamiseen. Ellei jokin tuotantoprosessin osa ole tehotonta tai jollain tavalla haitallista, voi olla edullista käyttää sellaista laitetta sähkön tuottamiseen.
edut
Yksi etu sähkömagneettisen energialähteen käytössä on, että käytetystä sähkömekaanisesta laitteesta riippuen et tarvitse ulkoista sähkölähdettä sähkön tuottamiseksi. Yksi esimerkki tästä on vaihtovirtageneraattori. Kun pyörivä mekaaninen energia kääntää kelan generaattorin sisällä, se altistaa tämän kelan muutoksille magneettikentässä. Nämä muutokset saavat aikaan vaihtovirtajännitteen - jännitteen, jossa virta muuttaa suuntaa tietyllä taajuudella - tuottamisen kelan kahden lähtöpään välillä. Koska ei tarvita muuta energiaa kuin pyörivän kelan mekaaninen liike, tämäntyyppinen laite voi olla edullinen tilanteissa, joissa on valmiina mekaanisen energian lähde, kuten höyry- tai kaasuturbiini tai diesel- tai bensiinimoottori.
Toinen sähkömagneettisen energialähteen käytön etu on, että voit tuottaa joko vaihtovirta- tai tasavirta (DC) sähköä. Kuten aikaisemmin todettiin, vaihtovirtageneraattori käyttää muuttuvia magneettikenttiä vaihtovirtasähkön luomiseen. DC-generaattori toimii samalla tavalla; se vaatii kuitenkin muutaman ylimääräisen kappaleen vaihtovirran sähkövirran muuttamiseksi tasavirtaksi. Monet tasavirtamoottorit ja -generaattorit käyttävät kommutaattorina kutsuttua laitetta muuntaakseen generaattorista tulevan vaihtovirran virtaan, joka virtaa vain yhteen suuntaan, tai tasavirralle. Kuten vaihtovirtageneraattorit, myös monentyyppiset tasavirtageneraattorit tarvitsevat vain luotettavan mekaanisen energialähteen sähkön tuottamiseksi.
haitat
Sähkömagneettiset energialähteet eivät välttämättä ole yhtä hyödyllisiä tai niiden käyttö voi olla vaarallinen tietyissä olosuhteissa. Esimerkiksi, jos tarvitset virtalähteen, jolla on oltava säännelty virran lähtö, sekä vaihtovirta- että tasavirtageneraattoreita olisi käytettävä vaihtelevalla nopeudella. Lisäksi, kun tasavirtageneraattori tuottaa sähkövirtaa, joka virtaa yhteen suuntaan, sähkövirta on epäsäännöllinen. Tasavirtageneraattorin tuottaman virran säätämiseksi tarvitset lisävarusteita sähkölaitteita, kuten akkua, kondensaattoria ja induktoria, sekä diodeiksi kutsuttuja elektronisia komponentteja sen varmistamiseksi, että virta pysyy säännellyllä alueella.
Koska generaattorit käyttävät sähkömagneettisia kenttiä sähkön tuottamiseen, nämä kentät voivat olla vaarallisia joillekin herkkiä lääketieteellisiä laitteita käyttäville ihmisille, kuten sydämentahdistimille. Nämä samat sähkömagneettiset kentät voivat häiritä myös muita sähköisiä ja elektronisia laitteita, kuten matkapuhelimia ja tietokoneita. Sähköenergian tuotantoprosessi tuottaa myös lämpöä; siksi on parasta olla käyttämättä generaattoria esineiden ympärillä tai ympäristöissä, joissa on syttyvää tai palavaa materiaalia.