Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Utiliser le magnétisme pour créer de l'électricité
- Essayer de construire un générateur magnétique perpétuel
- Comment fonctionne un groupe électrogène typique
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 différentes configurations pour générer de l'électricité. Selon le type d'aimant utilisé, un générateur électrique en rotation peut avoir des aimants placés à différents endroits et générer de l'électricité de différentes manières.La majeure partie de l'électricité utilisée provient de générateurs utilisant des champs magnétiques pour la produire.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les générateurs électriques font tourner les bobines de fils à travers des champs magnétiques créés par des aimants permanents ou électriques. Lorsque les bobines conductrices se déplacent à travers les champs magnétiques, les électrons des fils se déplacent, créant un courant électrique.
Utiliser le magnétisme pour créer de l'électricité
Alors que les panneaux solaires produisent une quantité croissante d’électricité et que les batteries en fournissent une petite quantité, 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 entraînées en rotation par des champs magnétiques, soit stationnaires autour d’un arbre doté d’aimants en rotation. 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 ont l'avantage de ne pas nécessiter d'alimentation électrique. Les aimants électriques sont en fer ou en acier avec des fils métalliques. Lorsque l'électricité passe à travers le fil, le métal devient magnétique et crée un champ magnétique.
Les bobines de fil des générateurs sont des conducteurs, et lorsque les électrons dans les fils sont exposés à des champs magnétiques changeants, ils se déplacent, créant un courant électrique dans les fils. Les fils sont connectés ensemble et l'électricité finit par quitter la centrale électrique pour alimenter les maisons et les usines.
Essayer de construire un générateur magnétique perpétuel
Lorsque des générateurs utilisent des aimants permanents, il suffit de tourner l’arbre du générateur pour produire de l’électricité. Une fois que ces générateurs ont été développés, les utilisateurs ont pensé qu’ils pourraient faire en sorte que le générateur alimente un moteur qui le ferait ensuite tourner. Ils pensaient que si le moteur et le générateur étaient parfaitement compatibles, ils pourraient créer une source d'énergie magnétique qui fonctionnerait à jamais comme une machine à mouvement perpétuel.
Malheureusement, cela n'a pas fonctionné. Bien que ces générateurs et moteurs soient très efficaces, ils présentent encore des pertes électriques dans la résistance des fils et des frottements dans les paliers d’arbre. Même lorsque les personnes faisant les expériences faisaient fonctionner le groupe électrogène-moteur pendant un certain temps, il finissait par s’arrêter à cause des pertes et des frictions.
Comment fonctionne un groupe électrogène typique
Les grandes centrales ont de grands générateurs de la taille d’une pièce qui produisent de l’électricité à l’aide de champs magnétiques 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 la tige. Lorsque l'arbre avec les aimants tourne, les bobines de fil sont exposées à des champs magnétiques changeants 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 dégagée par la combustion du charbon ou par la réaction nucléaire crée de la vapeur pour faire fonctionner une turbine qui entraîne le générateur. Dans les centrales fonctionnant au gaz naturel, une turbine à gaz fait le même travail. Les centrales électriques ont besoin d’une source d’énergie capable de faire tourner l’arbre du générateur, puis les aimants peuvent produire les champs magnétiques générant de l’électricité.