磁石はどのように発電に使用されますか?

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著者: Lewis Jackson
作成日: 9 5月 2021
更新日: 15 5月 2024
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導体が変化する磁場に置かれると、導体内の電子が動き、電流が発生します。磁石はこのような磁場を生成し、さまざまな構成で使用して発電することができます。使用する磁石の種類に応じて、回転発電機は磁石をさまざまな場所に配置し、さまざまな方法で発電することができます。使用されている電気のほとんどは、磁場を使用してその電気を生成する発電機から来ています。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

発電機は、永久磁石または電磁石によって作られた磁場を通してワイヤのコイルを回転させます。伝導コイルが磁場を通過すると、ワイヤ内の電子が移動し、電流が発生します。

磁気を使用して電気を作成する

ソーラーパネルによって発電される電力は増加し、バッテリーからは少量の電力が得られますが、ほとんどの電力は磁場を使用して発電する発電機から供給されます。これらの発電機は、磁場を介して回転するか、回転磁石を備えたシャフトの周りに静止しているワイヤのコイルで構成されています。どちらの場合でも、ワイヤのコイルは、磁石によって作成された変化する磁場にさらされます。

磁石は永久磁石でも電磁石でもかまいません。永久磁石は主に小型の発電機で使用され、電源を必要としないという利点があります。電磁石はワイヤーで巻かれた鉄または鋼です。電気がワイヤを通過すると、金属は磁性を帯び、磁場を生成します。

発電機のワイヤのコイルは導体であり、ワイヤ内の電子が変化する磁場にさらされると、電子が動き、ワイヤ内に電流を生成します。ワイヤーは互いに接続され、電気は最終的に発電所を出て、家や工場に電力を供給し続けます。

永久的な磁気発電機を構築しようとしています

発電機で永久磁石を使用する場合、発電機のシャフトを回すだけで電気を生成できます。これらの発電機が最初に開発された後、人々は、発電機をモーターに動力を与え、発電機を回すことができると考えました。彼らは、モーターと発電機が正確に一致すれば、永久運動機械として永久に動作する磁気電源を構築できると考えました。

残念ながら、うまくいきませんでした。このような発電機とモーターは非常に効率的ですが、ワイヤの抵抗で電気損失があり、シャフトベアリングに摩擦があります。実験をしている人々が発電機モーターユニットをしばらく動かしたとしても、最終的には損失と摩擦のために停止します。

典型的な発電所発電機の仕組み

大規模な発電所には、電磁石の磁場を使用して電気を生成する大きな部屋サイズの発電機があります。通常、電磁石はシャフトに取り付けられ、電源に接続されます。電気のスイッチを入れると、電磁石が強力な磁場を生成します。ワイヤのコイルがシャフトの周りに取り付けられています。磁石を備えたシャフトが回転すると、ワイヤーのコイルが変化する磁場にさらされ、ワイヤーに電流が発生します。

発電機のシャフトを回転させて電気を生成するには、さまざまな方法を使用できます。風力タービンでは、プロペラがシャフトを回転させます。石炭および原子力発電所では、石炭の燃焼または核反応からの熱が蒸気を生成し、発電機を駆動するタービンを作動させます。天然ガスを動力源とするプラントでは、ガスタービンも同じ仕事をします。発電所には、発電機のシャフトを回転させることができるエネルギー源が必要です。そして、磁石が電気を生成する磁場を生成できます。