P3.5.2 Generatory elektryczne – Leybold

Prądnice elektryczne wykorzystują zasadę indukcji elektromagnetycznej odkrytą przez Faradaya do przekształcania energii mechanicznej na elektryczną.

Rozróżniamy prądnice z wirującym twornikiem (wzbudzenie pola magnetycznego w stojanie, indukcja w wirniku) oraz prądnice o wirującym polu (wzbudzenie pola magnetycznego w wirniku, indukcja w stojanie).

Oba typy prądnic są składane w doświadczeniu P3.5.2.1 za pomocą magnesów trwałych. Wyindukowane napięcie AC U jest mierzone w funkcji prędkości f wirnika. Także, moc elektryczna P wytwarzana przy stałej prędkości jest wyznaczana w funkcji rezystancji obciążenia R.

Doświadczenie P3.5.2.2 demonstruje użycie komutatora do prostowania napięcia AC generowanego w wirniku prądnicy z wirującym twornikiem. Liczba wyprostowanych półfal na obrót wirnika wzrasta, gdy dwubiegunowy wirnik jest zastąpiony wirnikiem trójbiegunowym.

Doświadczenia P3.5.2.3 i P3.5.2.4 badają prądnice używające elektromagnesów zamiast magnesów trwałych. Tutaj, indukowane napięcie zależy od prądu wzbudzenia pola magnetycznego. Prąd wzbudzenia może być użyty do zmiany mocy prądnicy bez zmiany prędkości wirnika lub częstotliwości napięcia AC. Zasada ta jest używana w prądnicach w elektrowniach. W prądnicy AC/DC, napięcie może być także pobierane poprzez komutator w postaci prostownika.