Antes de nós pode explicar o princípio de funcionamento de um gerador CC, precisamos cobrir o básico de geradores.
existem dois tipos de geradores – geradores de corrente contínua e geradores de CORRENTE ALTERNADA. Tanto os geradores de corrente contínua como de CORRENTE ALTERNADA convertem a energia mecânica em energia eléctrica. Um gerador de corrente contínua produz energia direta, enquanto um gerador de CORRENTE ALTERNADA produz energia alternada.Ambos os geradores produzem energia elétrica baseada no princípio da lei de Faraday de indução eletromagnética. Esta lei afirma que quando um condutor se move em um campo magnético ele corta linhas magnéticas de força, o que induz uma força eletromagnética (EMF) no condutor. A magnitude deste EMF induzido depende da taxa de mudança de Fluxo (Força da linha magnética) ligação com o condutor. Este EMF fará com que uma corrente flua se o circuito condutor estiver fechado.
assim, as duas partes essenciais mais básicas de um gerador são::
- o campo magnético
- condutores que se movem dentro desse campo magnético.
agora que entendemos o básico, podemos discutir o princípio de funcionamento de um gerador DC. Você também pode achar útil para aprender sobre os tipos de geradores DC.Gerador de CC de ciclo único
na figura acima, um único laço de condutor de forma retangular é colocado entre dois pólos opostos de íman.Vamos considerar, o laço retangular do condutor é ABCD que gira dentro do campo magnético em torno do seu eixo ab. Quando o ciclo gira da sua posição vertical para a sua posição horizontal, corta as linhas de fluxo do campo. Como durante este movimento dois lados, isto é, AB e CD do laço cortam as linhas de fluxo, haverá um EMF induzido nestes dois lados (AB e BC) do laço.
como o laço fica fechado haverá uma corrente que circula através do laço. A direção da corrente pode ser determinada pela regra da mão direita de Flemming. Essa regra diz que, se você esticar o polegar, dedo indicador e o dedo médio de sua mão direita perpendiculares um ao outro e, em seguida, o polegar indica o sentido do movimento do condutor, o dedo indicador indica a direção do campo magnético, i.é., N – pólo para S – pólo, e o dedo médio indica o sentido do fluxo de corrente através do condutor.
agora, se aplicarmos esta regra da mão direita, veremos nesta posição horizontal do laço, a corrente fluirá do ponto a para B e do outro lado da corrente do laço fluirá do ponto C Para D.
agora, se permitirmos que o loop se mova mais, ele virá novamente à sua posição vertical, mas agora o lado superior do loop será CD, e o lado inferior será AB (exatamente oposto à posição vertical anterior). Nesta posição, o movimento tangencial dos lados do laço é paralelo às linhas de fluxo do campo. Por conseguinte, não se trata de corte de fluxo e, consequentemente, não haverá corrente no ciclo.
se o ciclo gira ainda mais, volta a estar em posição horizontal. Mas agora, dito lado AB do laço vem na frente do pólo N, e CD vem na frente do Pólo S, isto é, exatamente oposto à posição horizontal anterior, como mostrado na figura ao lado.
Aqui tangencial do movimento, do lado do loop é perpendicular às linhas de fluxo; portanto, a taxa de fluxo de corte é de, no máximo aqui, e de acordo com Flemming direito-Regra da mão, nesta posição, a corrente flui de B para a e por outro lado a partir de D para C.
Agora, se o loop continua a girar sobre seu eixo. Cada vez que o lado AB vem na frente do pólo S, a corrente flui de a para B. Novamente, quando ele vem na frente do N pólo, a corrente flui de B para A. da mesma forma, cada vez que o lado do CD vem na frente da S pólo actual dos fluxos de C para D., Quando o lado do CD vem na frente do N pólo a corrente flui a partir de D para C.
Se a gente observar este fenômeno de forma diferente, pode-se concluir, que cada lado do loop vem na frente do N pólo, a corrente irá fluir através de que lado na mesma direção, isto é, para baixo, para o plano de referência. Da mesma forma, cada lado do laço vem na frente do Pólo S, a corrente através dele flui na mesma direção, isto é, para cima do plano de referência. A partir disso, vamos chegar ao tema do princípio do gerador DC.
Now the loop is opened and connected it with a split ring as shown in the figure below. Anéis divididos, feitos de um cilindro condutor, são cortados em duas metades ou segmentos isolados um do outro. Ligamos os terminais de carga externa com duas escovas de carbono que repousam nestes segmentos de anel de deslizamento.
Princípio de funcionamento do Gerador DC
podemos ver que na primeira metade da revolução atual, sempre flui ao longo ABLMCD, i.é., pincel nº 1, em contato com um segmento. No próximo semestre revolução, na figura, o sentido da corrente induzida na bobina é invertida. Mas, ao mesmo tempo, a posição dos segmentos a e b também é invertida, o que resulta que o pincel n. o 1 entra em contato com o segmento B. Assim, a corrente na resistência à carga flui novamente de L para M. A forma de onda da corrente através do circuito de carga é como mostrado na figura. Esta corrente é unidireccional.
o Conteúdo acima é o princípio básico de funcionamento do gerador DC, explicado pelo modelo do gerador de ciclo único. As posições das escovas do gerador DC são de modo que a mudança sobre os segmentos a e b de um pincel para outro ocorre quando o plano da bobina rotativa está em um ângulo reto para o plano das linhas de força. É para se tornar nessa posição, O EMF induzido na bobina é zero.