Comment les aimants sont-ils utilisés pour produire de l'électricité?

La différence entre un ampli Turbine GG; un générateur

Lorsqu'un conducteur est placé dans un champ magnétique changeant, les électrons du conducteur se déplacent, générant un courant électrique. Les aimants produisent de tels champs magnétiques et peuvent être utilisés dans diverses configurations pour générer de l'électricité. Selon le type d'aimant utilisé, un générateur électrique rotatif peut avoir des aimants placés à différents endroits et peut générer de l'électricité de différentes manières. La plus grande partie de l'électricité utilisée provient de générateurs qui utilisent des champs magnétiques pour produire cette électricité.

Utiliser le magnétisme pour créer de l'électricité

Alors qu'une quantité croissante d'électricité est produite par des panneaux solaires et qu'une petite quantité est obtenue à partir de batteries, la plupart de l'électricité provient de générateurs qui utilisent des champs magnétiques pour créer de l'électricité. Ces générateurs sont constitués de bobines de fil qui sont soit tournées à travers des champs magnétiques, soit stationnaires autour d'un arbre avec des aimants rotatifs. Dans les deux cas, les bobines de fil sont exposées à des champs magnétiques changeants créés par les aimants.

Les aimants peuvent être des aimants permanents ou électriques. Les aimants permanents sont principalement utilisés dans les petits générateurs, et ils ont l'avantage de ne pas avoir besoin d'une alimentation électrique. Les aimants électriques sont en fer ou en acier enroulés avec du fil. Lorsque l'électricité traverse le fil, le métal devient magnétique et crée un champ magnétique.

Les bobines de fil des générateurs sont des conducteurs, et lorsque les électrons des fils sont exposés à des champs magnétiques variables, ils se déplacent, créant un courant électrique dans les fils. Les fils sont connectés ensemble, et l'électricité quitte finalement la centrale électrique pour alimenter les maisons et les usines.

Essayer de construire un générateur magnétique perpétuel

Lorsque des aimants permanents sont utilisés dans un générateur, il vous suffit de tourner l'arbre du générateur pour produire de l'électricité. Une fois que ces générateurs ont été développés pour la première fois, les gens ont pensé qu'ils pourraient faire en sorte que le générateur alimente un moteur qui ferait ensuite tourner le générateur. Ils pensaient que si le moteur et le générateur étaient parfaitement adaptés, ils pourraient construire une source d'énergie magnétique qui fonctionnerait pour toujours comme une machine à mouvement perpétuel.

Malheureusement, cela n'a pas fonctionné. Bien que ces générateurs et moteurs soient très efficaces, ils présentent toujours des pertes électriques dans la résistance des fils, et il y a frottement dans les paliers d'arbre. Même lorsque les personnes qui faisaient les expériences faisaient fonctionner le groupe générateur-moteur pendant un certain temps, il finissait par s'arrêter à cause des pertes et du frottement.

Comment fonctionne un générateur typique de centrale électrique

Les grandes centrales électriques ont de gros générateurs de la taille d'une pièce qui produisent de l'électricité à l'aide de champs magnétiques provenant d'aimants électriques. Habituellement, les aimants électriques sont montés sur un arbre et sont connectés à l'alimentation électrique. Lorsque l'électricité est allumée, les aimants électriques créent de puissants champs magnétiques. Des bobines de fil sont montées autour de l'arbre. Lorsque l'arbre avec les aimants tourne, les bobines de fil sont exposées à des champs magnétiques variables et un courant électrique est généré dans les fils.

De nombreuses méthodes différentes peuvent être utilisées pour faire tourner les arbres des générateurs et produire de l'électricité. Dans les éoliennes, l'hélice fait tourner l'arbre. Dans les centrales au charbon et les centrales nucléaires, la chaleur de la combustion du charbon ou de la réaction nucléaire crée de la vapeur pour faire fonctionner une turbine qui entraîne le générateur. Dans les centrales au gaz naturel, une turbine à gaz fait le même travail. Les centrales électriques ont besoin d'une source d'énergie qui peut faire tourner l'arbre du générateur, puis les aimants peuvent produire les champs magnétiques qui génèrent de l'électricité.

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