Was ist ein elektromagnetischer Generator?

Ein elektromagnetischer Generator ist ein Gerät, das mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt, wobei die miteinander verbundenen Prinzipien von Magnetismus und Elektrizität verwendet werden. Der Vorgang, bei dem ein elektromagnetischer Generator Strom erzeugt, wird als elektromagnetische Induktion bezeichnet, was im Wesentlichen bedeutet, dass durch einen Magneten ein elektrischer Strom in einem Leiter induziert wird. Die meisten elektronischen Generatoren arbeiten mit elektromagnetischer Induktion, und einige von ihnen verwenden erneuerbare Energiequellen wie Wasserkraft und Windkraft, um die anfängliche mechanische Energie zu erzeugen. Mechanische Energie kann man sich grundsätzlich als kinetische Energie oder Bewegungsenergie vorstellen.

Induktion in einem elektromagnetischen Generator ist der Prozess, der die Elektrizität im Inneren des Leiters erzeugt. Dieser Prozess funktioniert, weil die Kräfte von Elektrizität und Magnetismus im Grunde dasselbe sind. Beide funktionieren nach dem Prinzip, dass einige Teilchen eine Ladung haben und Objekte mit entgegengesetzten Ladungen voneinander angezogen werden. Negativ geladene Elektronen werden durch den Grundmagnetismus von positiv geladenen Protonen angezogen. Der Fluss von Elektronen zu einer positiven Ladung wird als Elektrizität bezeichnet.

Aufgrund dieser verknüpften Prinzipien kann mit diesem Generatortyp Strom erzeugt werden. Wenn ein Magnet über einen Leiter geführt wird, ordnet er im Grunde die positiv geladenen und negativ geladenen Teilchen in Gruppen, da die betreffenden Teilchen von den entgegengesetzten Polen des Magneten angezogen werden. Dies erzeugt elektrische Energie innerhalb des Leiters, wenn sich die Partikel in Position bewegen. Durch ständiges Drehen eines Leiters durch ein Magnetfeld wird ein kontinuierlicher Stromfluss erzeugt. Dies wird als elektromagnetische Induktion bezeichnet.

Das allgemeine Design eines elektromagnetischen Generators basiert auf diesem Prozess der elektromagnetischen Induktion. Ein britischer Wissenschaftler namens Michael Faraday entdeckte dieses Phänomen im Jahr 1831, und eine aktualisierte Version dieses grundlegenden Designs wird heute für die meisten Arten von elektromagnetischen Generatoren verwendet. Faraday schuf einen Generator, indem er einen Hufeisenmagneten mit einer zwischen Nord- und Südpol rotierenden Drahtschleife aufstellte. Der Draht wird an ein Gerät angeschlossen, das entweder den erzeugten Strom direkt nutzen kann oder an eine Batterie, die die Energie speichert. Das Anschließen des Generators an ein Voltmeter zeigt an, wie viel Strom erzeugt wird.

Energie wird nie erzeugt oder vernichtet, daher benötigt die Kraft, die zum Drehen des mechanischen Teils des Generators verwendet wird, immer noch eine Energiequelle. Diese kann durch fossile Brennstoffe oder Kernenergie gewonnen werden, kann aber auch durch erneuerbare Energien erzeugt werden. Viele elektromagnetische Generatoren sind auf die Energie angewiesen, die durch Wind, fallendes Wasser oder sogar Sonnenenergie erzeugt wird. Wenn ein elektromagnetischer Generator mit einer erneuerbaren und kostenlosen Energiequelle arbeitet, schadet der erzeugte Strom nicht der Umwelt.