Униполярный генератор Фарадея

Униполярный генератор Фарадея
Униполярный генератор Фарадея

Униполярный генератор представляет собой тип электрического генератора, который производит постоянный ток (DC) с использованием электропроводящего диска, который вращается внутри статического магнитного поля. Диск находится под прямым углом к магнитному полю, поэтому его вращение создает электрическую разность потенциалов между центром диска и его ободом. Щеточные контакты соединяют край диска с валом, который вращает диск. Полярность электрического тока зависит от направления вращения относительно магнитного поля. Он называется «монополярным» или «униполярным», потому что используется только один полюс магнита.

На самом деле существует два режима работы, при которых униполярный генератор может генерировать энергию. Стационарный магнит и вращающийся диск являются наиболее распространенным методом, но, если и магнит, и диск вращаются, мощность все еще генерируется. Это возможно из-за силы Лоренца, которая является силой электронов, вызванной электромагнитным полем.

Майкл Фарадей изобрел униполярный генератор в 1831 году, что привело к образованию одного из его альтернативных имен — фарадеевскому диску. Ранние версии этого устройства не были особенно эффективными источниками электроэнергии, но они продемонстрировали принципы, которые теперь используются коммутируемыми динамиками для создания постоянного тока. Неэффективность ранних униполярных генераторов обусловлена главным образом противотоком тока; магнит индуцирует первичный поток тока на части диска, который находится непосредственно под магнитом, но этот ток циркулирует в области диска, которые находятся вдали от магнитного поля. Этот противоток нагревает диск, а не производит электрический ток.

Современные униполярные генераторы частично решают эту проблему, располагая ряд магнитов по периметру диска. Это позволяет магнитному полю оставаться постоянным от центра к краю диска. Степень противотока значительно снижается, что повышает эффективность генератора.

Обычно используемый для демонстрационных целей, небольшой униполярный генератор производит только несколько вольт, в то время как более крупные генераторы, например, используемые в научных исследованиях, могут производить несколько сотен вольт. Некоторые системы генерации используют несколько униполярных генераторов для производства тысяч вольт, но в целом они не имеют большого количества практических промышленных применений. Униполярный генератор может иметь очень низкое сопротивление, поэтому он может производить большие количества тока, иногда превышающего 1 миллион ампер.

Читайте далее:  Генератор электромагнитной индукции

Уникальность данного текста 100%

Вам понравиться

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *