hvordan fungerer en generator i teorien?

[samoth1601]

hei.

jeg har en skoleoppgave der jeg trenger å vite hvordan en generator fungerer i teorien.

i mitt tilfelle er det en magnet som snurrer, rundt den er det kobbertråd. jeg trenger altså å vite hva det er som lager strømmen i spolen. hva som skjer med elektronene og slikt når magnetfeltet beveger seg gjennom kobbertråden.

generatoren er noe liknende denne: http://www.amasci.com/amateur/coilgen.html

[vegham]

Magnetfeltet til magneten "river" løs elektronene i lederen og får de til å gå samme vei som magneten. Du får nå en strøm av elektroner, elektrisk strøm.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_generator

http://science.howstuffworks.com/electricity2.htm

[V_B]

Da kommer jeg med ett lite spørsmål i denne sammenheng siden jeg interesserer meg ganske mye for dette. I likestrøm er det jo potensial forskjellen mellom eks to typer metall (f.eks blybatteri) som sørger for en strøm av elektroner. Men når det kommer til vekselstrøm generatorer. Si du har en generator der du får 100 ampere (bare ett eksempel). Klarer da denne generatoren å "rive" ut denne elektrostrømmen ifra lederne ? Her er det jo snakk om stor mengde strøm og elektroner er det vel ikke evig av i disse lederne ? Går dette utover noe form for slitasje eller liknende ?

 

Spør kanskje veldig dumt her, men er bare litt uklart for meg..

Endret 6. oktober 2008 av Rosemount

[samoth1601]

Magnetfeltet til magneten "river" løs elektronene i lederen og får de til å gå samme vei som magneten. Du får nå en strøm av elektroner, elektrisk strøm.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_generator

http://science.howstuffworks.com/electricity2.htm

 

du sier at elektronene går i samme retning som magneten. er ikke dette vanskelig da magneten snurren på tvers av "spolen". altså magnetfeltet påvirker jo bare spolen to ganger per rotasjon... og dette blir vel vekselstrøm? jeg målte strømmen på AC og fikk da en veksling mellom pluss- og minus-verdier. hvordan fungerer da dette med vekselstrøm? hvorfor blir det slik? drar magneten føst elektronene i den ene retningen og så i den andre?

[V_B]

Minusen vil vel bare være referanse (altså den veien elektronene går). Men igjen, vil det si at i vekselstrøm bare går frem og tilbake ? Fordi strøm ut skal være lik strøm inn.

[GeO]

Når magneten roterer i spolen, vil det på et gitt sted på spolen være vekselvis nord- og sørpol på magneten som passerer. Dette vil si at magnetfeltet som påvirker spolen (og elektronene i den) hele tiden skifter retning, og det gjør at retningen elektronene dyttes, også skifter. Dermed får du vekselstrøm, som (som du sier) innebærer at elektronene går frem og tilbake.

[samoth1601]

ok. men er det noen måte å forstå hvilken vei elektronene går? eller er dette tilfeldig fra første magnetfelt-"gjennomgang"?

[GeO]

Nei da, det er ikke tilfeldig, men krever litt mer forklaring.

 

Når en ladd partikkel beveger seg i et magnetfelt, virker det en kraft på partikkelen. Størrelsen av kraften er proporsjonal med ladningen til partikkelen (symbol q, enhet coulomb), farten den har (meter per sekund), og styrken til magnetfeltet (symbol B, enhet tesla), altså F = qvB.

 

Retningen til kraften er en annen sak. Egentlig er både kraft, fart og magnetfelt vektorer, og på vektorform er denne formelen F = qv⨯B, der fete bokstaver er vektorer, og ⨯ markerer at vi tar vektorproduktet av dem. I praksis vil dette si at kraften F står vinkelrett på både farten v og feltet B. Dermed får du to retninger å velge mellom, og for å bestemme deg kan du bruke den såkalte høyrehåndsregelen for induksjon.

 

Retningen til magnetfeltet er enda en annen sak - rundt en stavmagnet går feltet fra nordpol til sørpol, men det vil jo ikke være helt homogent. Her må du også tenke deg at de ladde elektronene beveger seg i forhold til magnetfeltet (det er farten til ladningene som inngår i formelen), selv om det er det omvendte som skjer. Og så må du ta hensyn til den negative ladningen til elektronene (q = -e), som gjør at kraften virker motsatt vei av hva den ville gjort hvis det var en positiv ladning som beveget seg. Mye å huske på, med andre ord.

 

Red.: Tydeliggjorde enhetssymboler og vektorprodukt.

Endret 8. oktober 2008 av TwinMOS

[samoth1601]

Flott, tusen takk