موتور الکتریکی و ژنراتور ها چگونه کار میکنند؟

یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.در اين مقاله سعي ميكنم مطالبي مفيد در مورد عملكرد موتور الكتريكي و ژنراتور به صورت ساده ومختصر براي شما ارائه كنم.

1-آهنربا
مي دانيد كه آهنربا بعضي از فلزات (آهن، كبالت ، نيكل وبيشتر انواع فولاد)را جذب مي كند .دربعضي از مناطق در داخل زمين نيز آهنربا يافت مي شود كه آهنها را آهنربای طبيعي يا سنگ آهن مغناطيسي مي نامند. آهنرباي طبيعي سنگ سياهي است كه داراي آهن مغناطيس مي باشد.برخي از آهنربا ها با الكتريسيته كار مي كنند.اين نوع آهن ربا ها را آهن رباي الكتريكي مي نامند .زميني كه در روي آن زندگي مي كنيم هم يك آهن ربا ست . رفتار زمين طوري است كه گويا آهنرباي عظيمي در درون آن قرار دارد .يك انتهاي اين آهنربا را قطب مغناطيسی شمال و يك انتهاي ديگر آن را قطب مغناطيسی جنوب مي نامند.همه ی آهنربا ها تحت تاثير آهنرباي عظيم زمين هستند. موتور برق
جالب است بدانيد قطب هاي مغناطيس شمال و جنوب زمين با قطب هاي جغرافيايي شمال و جنوب تطابق كامل ندارد (قطب هاي جغرافيايي شمال و جنوب همان نقاطي هستند كه زمين گرد ان ها مي چرخد.)

۲-ميدان هاي مغناطيسي
دو قطب يكسان آهنربا يكديگر را دفع و دو قطب مخالف آن هم را جذب ميكنند(نيروي دفع يا رانش تنها روش صحيحي است كه مي توان با آن مغناطيسي بودن را مورد آزمايش قرار داد زيرا فقط دو اهنربا قادرند يكديگر را برانند.در برخي از ترن هاي سريع مانند ترن هاي ماگلو از نيروي رانش آهنرباهاي قوي استفاده شده است.اين آهنرباها طوري در ترن ومسير آن قرار داده شده اند كه قطب هاي يكسان اهن رباي ترن واهن رباي مسير روبروي هم قرار دارند.اين قطب ها هم را مي رانند وترن بدون تماس با خط آهن بر روي ان حركت مي كند.)

هرچند نيروي مغناطيسي در قطب ها ي آهنبا از همه جا قوي تر است اما در خارج از اهنربا هم مي توان اثر آن را يافت.اگر بر روي يك اهنربا كاغذي نازك گذاشته وبراده آهن را روي آن بپاشيد اين براده ها طرحي را تشكيل مي دهند .اين طرح را ميدان مغناطيسي آهنربا گويند.مواد مغناطيسي در درون اين ميدان نيروي جاذبه ودافعه را حس مي كنند. ميدان مغناطيسي مي تواند از موادي مانند هوا آب كاغذ و شيشه عبور كند.

۳-آهن رباي الكتريكي

آهنربای الکتریکی ساده را می‌توان در منزل ساخت. کافی است که چندین دور سیم عایق شده‌ای را بر یک میله آهنی (پیچ یا میخ ) بپیچانیم و دو انتهای سیم را به باتري يا پيل وصل کنیم.

۴-توليد الكتريسيته به كمك آهنربا
باتري ها وپيل ها براي توليد مقادير كم الكتريسيته بسيار مفيدنداما عمر آن ها كوتاه است وبسيار گران هستند.بيشتر الكتريسيته اي كه مصرف مي كنيم به كمك مواد شيميايي به دست نمي آيد بلكه با استفاده از مغناطيس توليد مي شود .
مايكل فاراده اولين كسي بود كه با استفاده از آهن ربا ،الكتريسيته توليد كرد.او يك آهنرباي الكتريكي را به سمت داخل وخارج،در درون يك سيم پيچ حركت داد .اين كار موجب شد كه جريان الكتريكي در سيم ها جريان يابد.امروزه بيشتر الكتريسيته اي كه از آن استفاده مي كنيم ؛مديون اين كشف مهم است.

۵- دينام دوچرخه
چراغ هاي دوچرخه ها از يك مولد ساده به نام دينام نيرو مي گيرد.اين دينام از يك آهنربا و يك سيم پيچ تشكيل شده است .آهنربا به شكل استوانه است و با چرخش چرخ دوچرخه به داخل سيم پيچ فرو مي رود با حركت چرخشي يا رفت وبرگشتي آهنربا در داخل سيم پيچ جريان الكتريسيته درسيم توليد شده و چراغ ها روشن مي شوند.