Vad är en homopolär generator?

En homopolär generator är en typ av elektrisk generator som producerar likström (DC) med hjälp av en elektriskt ledande skiva som roterar inom ett statiskt magnetfält.Skivan är i rätt vinkel mot magnetfältet, så dess rotation skapar en elektrisk potentialskillnad mellan mitten av skivan och dess fälg.Borstkontakter Anslut kanten på skivan till axeln som roterar skivan.Den elektriska strömets polaritet beror på rotationsriktningen med avseende på magnetfältet.Det kallas homopolärt eller unipolärt eftersom endast en pole av magneten används.

Det finns faktiskt två driftsätt där en homopolär generator kan producera kraft.Den stationära magneten och roterande skivan är den vanligaste metoden, men om både magneten och skivan snurrar genereras kraft fortfarande.Detta är möjligt på grund av Lorentz -styrkan, som är kraften som elektronerna orsakade av det elektromagnetiska fältet.

att avlägsna Homopolar -generatorn, vilket ledde till ett av dess alternativa namn, Faraday -skivan.Tidiga versioner av denna enhet var inte särskilt effektiva källor till elektrisk kraft, men de demonstrerade de principer som nu använts av pendlade dynamos för att producera likström.Ineffektiviteten hos tidiga homopolära generatorer berodde främst på strömmen av ström;Magneten inducerar det primära strömflödet från skivan som är direkt under magneten, men denna ström cirkulerar mot områden på skivan som är borta från magnetfältet.Detta motflöde värmer skivan snarare än att producera elektrisk ström. Moderna homopolära generatorer löser delvis detta problem genom att ordna en serie magneter runt skivans omkrets.Detta gör att magnetfältet kan förbli stabilt från mitten till kanten av skivan.Graden av motflöde reduceras kraftigt, vilket ökar generatorens effektivitet. Vanligtvis som används för demonstrationsändamål producerar en liten homopolär generator endast några volt, medan större generatorer, såsom de som används i vetenskaplig forskning, kan producera några hundra volt.Vissa elektriska generationssystem använder flera homopolära generatorer för att producera tusentals volt, men i allmänhet har de inte många praktiska industriella användningsområden.En homopolär generator kan göras för att ha ett mycket lågt motstånd, så att den kan ge stora mängder nuvarande, ibland över 1 miljon ampere.