Un alternatore è uno dei trasduttori più comuni che si possono incontrare, ma è ben lungi dall'essere l'unico. Un trasduttore è un dispositivo che converte un tipo di energia in un'altra, in questo caso cinetica (movimento) energia dall'albero motore filatura in energia elettrica. Alternatori possono sembrare tremendamente complessa ad un occhio inesperto, ma i principi che ispirano il loro funzionamento sono di grado-scuola semplice. Induttivo Produzione di energia
Magnetismo ed elettricità sono due forze che vanno insieme come piselli e carote, o elettroni e rame. L'elettricità è l'energia fatta di elettroni che si muovono da un luogo ad un altro; energia cinetica su scala subatomica. Gli elettroni sono come piccoli magneti, carichi negativamente stessi. Questo significa che applicando un campo magnetico per gli elettroni in qualsiasi sostanza provoca loro di muoversi sia verso il magnete o lontano da esso, a seconda del polo magnetico. Passando un magnete attraverso una bobina di filo - o di una bobina di filo sopra un magnete - provoca gli elettroni del filo di muoversi, che crea flusso elettrico in una reazione nota come
AC vs DC
Pensate a cosa accadrebbe se si dovesse fare una bobina di filo che ha misurato un miglio da un capo all'altro, e poi si passava un uno-piede-lungo magnete attraverso il centro della bobina che da un'estremità all'altra. Il magnete avrebbe "portare" elettroni in una sola direzione, lontano dal suo punto di partenza (il lato negativo) e verso l'estremità (lato positivo). Questo flusso unidirezionale di energia elettrica - nota come corrente continua o DC - è semplice da usare, ma vale la pena di un miglio di bobina non entrava in auto. Ora, immaginate che invece passando magnete piede-lungo avanti e indietro attraverso un 2-piede-lungo bobina di filo. Ora, invece di spingere gli elettroni in una direzione, si sta "scuotendo" avanti e indietro nella bobina. Stai ancora impartire energia movimento su scala subatomica, ma ora avete una commutazione o "alternata" corrente.
Come alternatori funzionano
Mentre il sopra descritto assemblaggio bobina-magnete funzionerebbe come un alternatore funzionale, non è molto pratico per uso automobilistico. Il movimento avanti e indietro magnete dovrebbe venire da qualche parte, e questo è un problema perché la maggior parte delle cose nella vostra rotazione motore di girare a vuoto. Produttori aggirano questo installando la bobina in loop lungo l'interno di un involucro cilindrico e filatura elettromagneti intorno all'interno di essi. Il ma i magneti si alternano in orientamento, il polo nord di un magnete triangolare affronta la parte anteriore del alternatore, e il polo nord del magnete adiacente si affaccia sul retro dell'alternatore. Questa alternanza di configurazione nord-sud-nord è quello che "scuote" gli elettroni sulle bobine e produce corrente alternata.
Rettifica
Il problema con l'utilizzo di un alternatore in una macchina è che le auto utilizzano corrente continua dalla batteria, l'alimentazione CA dal vostro alternatore è incompatibile con il sistema elettrico della vettura. Alternatori utilizzano una serie di diodi - valvole unidirezionali per l'energia elettrica - per convertire da CA in CC. I diodi sul negativo del alternatore o la faccia di uscita "a terra" verso l'alternatore, e permettere agli elettroni di fluire nel alternatore, ma non fuori. I diodi sul lato positivo permettere agli elettroni di fluire fuori, ma non torna in Questo approccio taglia uscita dell'alternatore a metà (in quanto gli elettroni arginato-up si trasformano in energia termica), ma si convertono in un back-and-forth segnale AC in un segnale DC unidirezionale. Quel potere DC lascia l'alternatore, ricarica la batteria e il resto della vostra auto viene alimentato dalla batteria.
Fun With Termodinamica
L'alternatore è un tipo di trasduttore, ma è solo un anello di una catena molto lunga. L'alternatore viene alimentata dal motore, che trae il suo potere dalla benzina, che è fatta di dinosauri morti. Coloro i dinosauri mangiavano piante, che hanno ottenuto la loro energia dal sole, che ricava la sua energia dalla massa e gravità, che sia iniziato come un grosso pezzo nel centro dell'universo. Quando si guida l'auto, lo si usa per facilitare la propria esistenza, per risparmiare le calorie in energia termica che avreste speso camminare. Prima o poi, te e la macchina si sta per fermare definitivamente, diventando massa inerte nella terra e aumentando la sua forza del campo gravitazionale. Quindi, voi, la vostra auto, il suo alternatore e in effetti la stessa Terra esistono principalmente per trasferire l'energia di massa e gravitazionale dal centro dell'universo a un altro luogo più lontano -. "Entropia" corollario della seconda legge della termodinamica noto come ;