Будова найпростішого генератора

Електричний струм виробляється в генераторах — пристроях, що перетворюють енергію того чи іншого виду в електричну енергію. До генераторів належать гальванічні елементи, електростатичні машини, термобатареї, сонячні батареї і т. ін. Досліджуються можливості створення принципово нових типів генераторів. Наприклад, розробляються так звані паливні елементи, в яких енергія, що виділяється внаслідок реакції водню з киснем, безпосередньо перетворюється в електрику.

Галузь застосування кожного з перелічених видів генераторів електроенергії визначається їх характеристиками. Так, електростатичні машини створюють високу різницю потенціалів, але мають великий внутрішній опір і тому не здатні створити в колі значну силу струму. Гальванічні елементи можуть дати великий струм, але тривалість їх дії невелика.

Основну роль у наш час відіграють електромеханічні індукційні генератори змінного струму. У цих генераторах механічна енергія перетворюється в електричну. їх дія ґрунтується на явищі електромагнітної індукції. Такі генератори мають порівняно просту будову й дають змогу добувати великі струми при досить високій напрузі.

На малюнку зображено найпростішу схему генератора змінного струму. У рамці, яка обертається в магнітному полі, виникає змінна ЕРС індукції. Якщо коло замкнути, то в ньому проходитиме змінний струм. Із зовнішнім колом рамка з'єднується кільцями, закріпленими на одній осі з рамкою. За один оберт рамки полярність щіток змінюється двічі. Щоб збільшити напругу, яку знімають з клем генератора, на рамки намотують не один, а багато витків.