كيف يتم توليد الكهرباء من تحولات الطاقة التي تحدث في المولدات الكهربائية؟

في عام 1831، اكتشف العالم مايكل فاراداي أنه عندما يتحرك مغناطيس داخل ملف سلكي، يتدفق تيار كهربائي في السلك. المولد الكهربائي هو جهاز يحول شكلاً من أشكال الطاقة إلى طاقة كهربائية. تعمل المولدات بسبب العلاقة بين المولدات التي تحول الطاقة الحركية (الميكانيكية) إلى كهرباء تنتج تقريبًا كل الكهرباء التي يستهلكها المستهلكون.

الطريقة الشائعة لتوليد الكهرباء هي من مولدات مغناطيسية كهربائية – مغناطيس تولده الكهرباء – وليس مغناطيسًا تقليديًا. يحتوي المولد على سلسلة من لفائف الأسلاك المعزولة التي تشكل أسطوانة ثابتة. هذه الأسطوانة محاطة بعمود كهرومغناطيسي دوار. عندما يدور العمود الكهرومغناطيسي، فإنه يتسبب في حدوث تيار كهربائي صغير في كل جزء من ملف السلك، ويصبح كل جزء من السلك موصلًا كهربائيًا منفصلاً.

يحول التوربين الديناميكيات والطاقة الحركية لمائع متحرك (غاز مسال) إلى طاقة ميكانيكية في مولد التوربين. يقود سائل متحرك – مثل الماء أو البخار أو غاز الاحتراق أو الهواء – سلسلة من الشفرات المركبة على محور. وهو الذي يقوم بتدوير العمود المتصل بالمولد، ويقوم المولد بدوره بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بناءً على العلاقة بين المغناطيسية والكهرباء.

تنقسم المولدات الكهربائية إلى نوعين رئيسيين من العمل:

  1. مولد كهربائي أساسي تعتمد عليه الشبكة بالكامل على مصدر الطاقة.
  2. مولد النسخ الاحتياطي، والذي يعتمد كمصدر بديل للكهرباء عند قطع المصدر الرئيسي.

تعريف المولد الكهربائي هو:

آلة تحول الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء لنقلها وتوزيعها على المنازل والمتاجر والمصانع. كما تقوم المولدات الكهربائية بتوليد الكهرباء لتشغيل السيارات والطائرات والسفن والقطارات.