prądnica

Maszyna wytwarzająca energię elektryczną kosztem dostarczonej jej energii mechanicznej.

Podstawą fizyczną działania prądnicy jest zjawisko indukcji elektromagnetycznej którym zajmował się Michael Faraday w Wielkiej Brytanii od roku 1821.

Pierwsza prądnica została zbudowana we Francji, niemal natychmiast po odkryciu zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Zbudował ją w 1832 roku mechanik Hippolyte Pixii.

Pod zamontowanymi na stałe cewkami wirował w niej magnes. Owa maszyna magnetoelektryczna (w skrócie: magneto) dawała stosunkowo słaby prąd, a w dodatku był to prąd zmienny, uważany wówczas za bezużyteczny, dlatego zaopatrzono ją w komutator. Komutator pozwalał na uzyskanie prądu jednokierunkowego zmieniając połączenie uzwojenia ze szczotkami na przeciwne w momencie, gdy kierunek prądu zmieniał się na przeciwny.

Podstawową prądnicą jest ramka z przewodnika obracana w polu magnetycznym.
Głównymi częściami prądnicy są stojan (nieruchoma część związana z obudową), oraz wirnik (rotor, część wirująca wewnątrz stojana). Uzwojenie cewki umieszczonej w wirniku prądnicy, przecina linie sił pola magnetycznego wytwarzanego przez uzwojenie wzbudzające i dzięki temu indukuje się w nim zmienna siła elektromotoryczna.

Prądnice dzieli się ze względu na rodzaj wytwarzanego prądu elektrycznego na: prądnice prądu stałego i prądnice prądu zmiennego (alternatory). Oba te typy mają wiele odmian prądnic, różniących się szczegółami rozwiązań elektrotechnicznych, rozwiązania te są analogiczne do rozwiązań silników elektrycznych - każdy silnik elektryczny może stać się prądnicą i odwrotnie, w zależności od tego, w jakiej formie dostarcza się energii i gdzie się ją odbiera. Przekonał się o tym M. Faraday jeszcze w 1831 roku, tworząc różne małe modele, które poruszały się zasilane prądem.

Prądnice prądu zmiennego wykonuje się najczęściej jako prądnice synchroniczne trójfazowe, powszechnie stosowane w elektrowniach prądu przemiennego.
W prądnicy prądu stałego, zmienna siła elektromotoryczna odprowadzana jest z twornika za pomocą komutatora, prostującego przebieg prądu do ślizgających się po nim szczotek. Zależnie od sposobu zasilania uzwojenia wzbudzającego (uzwojenia elektromagnesów) rozróżnia się prądnice prądu stałego: obcowzbudne (zasilanie uzwojenia wzbudzającego następuje z obcego źródła napięcia) oraz samowzbudne, zwane dawniej dynamomaszyną - wynalezioną w 1866 roku przez niemieckiego wynalazcę i konstruktora w dziedzinie elektrotechniki Wernera von Siemens - bocznikowe, szeregowe lub szeregowo-bocznikowe (uzwojenie wzbudzające jest zasilane napięciem indukowanym w uzwojeniach własnego wirnika).

Najprostszą prądnicą prądu stałego jest dzisiaj dynamo przy rowerze. Prądnice prądu stałego stosowane są jako maszyny robocze w elektrowniach prądu stałego, oraz do bezpośredniego zasilania, np. spawarek 

Testy z BRD | Znaki drogowe | BRD 24 | Karta rowerowa | Karta rowerowa - to proste | Wiersze miłosne | 1000 pytań