Ein homopolarer Generator ist eine Art elektrischer Generator, der Gleichstrom (DC) unter Verwendung einer elektrisch leitenden Scheibe erzeugt, die sich in einem statischen Magnetfeld dreht. Die Scheibe steht im rechten Winkel zum Magnetfeld, so dass ihre Drehung eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Mitte der Scheibe und ihrem Rand erzeugt. Bürstenkontakte verbinden den Rand der Scheibe mit der Welle, die die Scheibe dreht. Die Polarität des elektrischen Stroms hängt von der Drehrichtung zum Magnetfeld ab. Es wird als „homopolar“ oder „unipolar“ bezeichnet, da nur ein Pol des Magneten verwendet wird.
Es gibt tatsächlich zwei Betriebsarten, in denen ein homopolarer Generator Strom erzeugen kann. Der stationäre Magnet und die rotierende Scheibe sind die gebräuchlichste Methode, aber wenn sich sowohl der Magnet als auch die Scheibe drehen, wird immer noch Strom erzeugt. Möglich wird dies durch die Lorentzkraft, die die Elektronen durch das elektromagnetische Feld bewirken.
Michael Faraday erfand 1831 den homopolaren Generator, was zu einem seiner alternativen Namen führte, der Faradayschen Scheibe. Frühe Versionen dieses Geräts waren keine besonders effizienten Stromquellen, aber sie demonstrierten die Prinzipien, die heute von kommutierten Dynamos zur Erzeugung von Gleichstrom verwendet werden. Die Ineffizienz früher homopolarer Generatoren war hauptsächlich auf den Gegenstrom des Stroms zurückzuführen; Der Magnet induziert den primären Stromfluss auf dem Teil der Scheibe, der sich direkt unter dem Magneten befindet, aber dieser Strom zirkuliert zu Bereichen der Scheibe, die vom Magnetfeld entfernt sind. Dieser Gegenstrom erwärmt die Scheibe, anstatt elektrischen Strom zu erzeugen.
Moderne homopolare Generatoren lösen dieses Problem teilweise, indem sie eine Reihe von Magneten um den Umfang der Scheibe herum anordnen. Dadurch bleibt das Magnetfeld von der Mitte bis zum Rand der Disc stabil. Der Gegenstrom wird stark reduziert, was den Wirkungsgrad des Generators erhöht.
Üblicherweise zu Demonstrationszwecken verwendet, erzeugt ein kleiner homopolarer Generator nur wenige Volt, während größere Generatoren, wie sie in der wissenschaftlichen Forschung verwendet werden, einige hundert Volt erzeugen können. Einige Stromerzeugungssysteme verwenden mehrere homopolare Generatoren, um Tausende von Volt zu erzeugen, aber im Allgemeinen haben sie nicht viele praktische industrielle Anwendungen. Ein homopolarer Generator kann mit einem sehr niedrigen Widerstand hergestellt werden, sodass er große Strommengen erzeugen kann, gelegentlich über 1 Million Ampere.