Mi az a homopoláris generátor?

A homopoláris generátor egy olyan elektromos generátor, amely egyenáramot (DC) termel egy elektromosan vezetőképes tárcsa segítségével, amely statikus mágneses mezőn keresztül forog.A lemez derékszögben van a mágneses mezőhöz, tehát forgásának elektromos potenciálkülönbséget hoz létre a korong közepe és a pereme között.A kefe érintkezők csatlakoztassanak a lemez szélét a tengelyhez, amely elforgatja a lemezt.Az elektromos áram polaritása a forgás irányától függ a mágneses mezőhöz képest.Ezt homopolárisnak vagy unipolárisnak nevezik, mivel a mágnesnek csak egy pólusát használják.A helyhez kötött mágnes és a forgó tárcsa a leggyakoribb módszer, de ha mind a mágnes, mind a lemez forog, akkor az energia továbbra is generálódik.Ez a Lorentz -erő miatt lehetséges, amely az elektronok által az elektromágneses mező által okozott erő.Az eszköz korai verziói nem voltak különösebben hatékony elektromos energiaforrások, ám bebizonyították azokat az alapelveket, amelyeket most a commutált dinamók használnak az közvetlen áram előállításához.A korai homopoláris generátorok hatékonyságát elsősorban az áram ellenáramlása okozta;A mágnes indukálja az elsődleges áramlást a lemez azon részén, amely közvetlenül a mágnes alatt van, de ez az áram a lemez olyan területei felé kerül, amelyek távol vannak a mágneses mezőtől.Ez az ellenvirág melegíti a lemezt, ahelyett, hogy elektromos áramot termelne.Ez lehetővé teszi, hogy a mágneses mező állandó maradjon a korong közepétől.Az ellenvirág mértéke jelentősen csökken, ami növeli a generátor hatékonyságát.

Általánosan demonstrációs célokra használják, egy kis homopoláris generátor csak néhány voltot termel, míg a nagyobb generátorok, például a tudományos kutatásban alkalmazott, néhány száz voltot képesek előállítani.Egyes elektromos generációs rendszerek több homopoláris generátort használnak több ezer voltos előállításához, de általában nem sok gyakorlati ipari felhasználással rendelkeznek.A homopoláris generátor nagyon alacsony ellenállású lehet, így nagy mennyiségű áramot eredményezhet, alkalmanként meghaladja az 1 millió amper.