Apa itu generator homopolar?

Generator homopolar adalah jenis generator listrik yang menghasilkan arus searah (DC) menggunakan cakram konduktif elektrik yang berputar dalam medan magnet statis.Disk berada pada sudut kanan ke medan magnet, sehingga rotasinya menciptakan perbedaan potensial listrik antara pusat cakram dan peleknya.Kontak sikat hubungkan tepi disk ke poros yang memutar disk.Polaritas arus listrik tergantung pada arah rotasi sehubungan dengan medan magnet.Ini disebut sebagai homopolar atau unipolar karena hanya satu kutub magnet yang digunakan.

Sebenarnya ada dua mode operasi di mana generator homopolar dapat menghasilkan daya.Magnet stasioner dan cakram berputar adalah metode yang paling umum, tetapi jika magnet dan cakram berputar, daya masih dihasilkan.Ini dimungkinkan karena gaya Lorentz, yang merupakan gaya elektron yang disebabkan oleh medan elektromagnetik.

Michael Faraday menemukan generator homopolar pada tahun 1831, yang mengarah ke salah satu nama alternatifnya, Disc Faraday.Versi awal perangkat ini tidak terlalu efisien sumber daya listrik, tetapi mereka menunjukkan prinsip -prinsip yang sekarang digunakan oleh dinamo komutasi untuk menghasilkan arus searah.Ketidakefisienan generator homopolar awal terutama disebabkan oleh aliran arus;Magnet menginduksi aliran primer arus pada bagian cakram yang langsung di bawah magnet, tetapi arus ini beredar ke arah area cakram yang jauh dari medan magnet.Counterflow ini memanaskan cakram daripada menghasilkan arus listrik.

Generator homopolar modern sebagian menyelesaikan masalah ini dengan mengatur serangkaian magnet di sekeliling disk.Ini memungkinkan medan magnet tetap stabil dari pusat ke tepi disk.Tingkat counterflow sangat berkurang, yang meningkatkan efisiensi generator.

Umumnya digunakan untuk tujuan demonstrasi, generator homopolar kecil hanya menghasilkan beberapa volt, sementara generator yang lebih besar, seperti yang digunakan dalam penelitian ilmiah, dapat menghasilkan beberapa ratus volt.Beberapa sistem pembangkit listrik menggunakan beberapa generator homopolar untuk menghasilkan ribuan volt, tetapi secara umum mereka tidak memiliki banyak kegunaan industri praktis.Generator homopolar dapat dibuat memiliki resistensi yang sangat rendah, sehingga dapat menghasilkan sejumlah besar arus, kadang -kadang lebih dari 1 juta ampere.