كيف تصنع مولد كهرباء
التيار الكهربائي
انقطاع التيار الكهربائي المتكرر هو السبب الرئيسي في تعدد الأزمات والمشاكل في المصانع الكبيرة والأماكن التي يكثر فيها استخدام الطاقة الكهربائية، ممّا اقتضت الحاجة إلى اختراع المولد الكهربائي الذي يقوم بدوره بتوليد الطاقة والتعويض عن المصدر المقطوع منها.
تعريف المولد الكهربائي
هو عبارة عن جهاز ميكانيكي يحوّل أي حركة إلى طاقة كهربائية بوجود مجال مغناطيسي بين الطاقتين، ويقوم عمله على مبدأ معين وهو الحث الكهرومغناطيسي، ويطبق على قانون فارادي نسبةً إلى العالم مايكل فارادي الذي اخترع أول مولد كهربائي في عام ألفٍ وثمانيمئة وواحدٍ وثلاثين.
مبدأ عمل المولد الكهربائي بشكلٍ تفصيلي
لا يحدّث المولد الكهربائي الطاقة أو يجدّدها إنّما يحولها من طاقةٍ بديلة متجددة كالطاقة الحركية التي تدخل في المجال المغناطيسي وينتجها على شكل طاقة كهروبائية، ومثال على ذلك المولد الموجود في الدراجات الهوائية الحديثة؛ فعند تحريك العجلة الخلفية للدراجة تتولد طاقة حركية، وتُخزّن بدورها في منطقة المجال المغناطيسي الذي يُسمّى بالدينمو بحيث يحولها إلى كهرباء، وكلما زادت الطاقة البديلة زاد إنتاج الكهرباء.
أشكال مولدات الطاقة الكهربائية
- المرايا: وهي التي تستخدمها الدول العظمى في توليد الطاقة عن طريق امتصاص الحرارة أو الطاقة الشمسية ومن ثم تحويلها إلى كهرباء.
- حفرة الإلكترونات: وهي عبارة عن حفرة يزيد عمقها عن ثلاثين سم إلى ستين سم، ويتم وضع الملح والفحم داخلها ويغرس فيها قضيبين من النحاس ويربط بهما أسلاك، وعند إغلاقها يتفاعل الفحم والملح وينتج طاقة كفيلة بإنارة بيت متوسط الحجم.
- الزعانف الهوائية: وهي غالباً ما تشبه المراوح الهوائية المستخدمة في فصل الصيف؛ بحيث يكون مبدأ عملها على طاقة الرياح، فعند تحريك شفراتها تنتج طاقة حركية ذاتية وعند دخولها إلى المجال المغناطيسي تتحوّل إلى طاقة كهربائية.
- الطواحين المائية: وهي عبارة عن دواليب كبيرة الحجم تُربط بطريقة تسمح للماء بتحريكها الأمر الذي يسهم في إنتاج الطاقة الكهربائية، وكانت هذه الطريقة مشهورة في أوائل القرن التاسع عشر.
المواد التي تدخل في صناعة المولد الكهربائي
- اللوح الخشبي: من المعروف بأنّ الخشب من المواد التي تعزل الكهرباء.
- الأسلاك النحاسية: وهي الجزء الأهم في توصيل الطاقة.
- الحقل المغناطيسي: وهو الجهاز المسؤول عن تغيّر شكل الطاقة من مكانيكية إلى كهربائية.
- المحرك: يُستخدم المحرك في إنتاج الطاقة مثل المحركات التي تعمل بالديزل أو البنزين.
- ساعة التخزين: وهي الجهاز المسؤول عن نقل الطاقة وتوزيعها.
طريقة صنع مولد كهربائي
يتم ربط منتج الطاقة الحركية الميكانيكية باستخدام محرك هوائي أو محرك يعمل بطاقة الديزل وغيرها بأسلاك وأنابيب مخصصة لنقلها عبر المجال المغناطيسي، وهو عبارة عن أنبوب مصنوع من المواد المغناطيسية وعند دخولها وتعريضها للمجال تتحوّل إلى طاقة كهربائية يتمّ توزيعها عبر الساعة الكهربائية التي تُعدّ المتحكّم الرئيسي في توزيع الطاقة.