Motoare Electrice

Electricitatea fiind o forma foarte avantajoasa de energie, generatoarele si motoarele electrice au o utilizare foarte larga - de la motoare pentru burghie si pana la locomotive. Electricitatea exista de la crearea materiei, intrucat materia este formata din atomi, care contin particule incarcate electric, numite protoni si electroni. Vechii greci stiau ca frecand o bucata de chihlimbar cu o bucata de panza, aceasta va atrage obiecte usoare, dar nu aveau o explicatie a acestui fenomen. De fapt, frecarea genereaza electricitate. Materialele neincarcate electric au un numar egal de electroni, incarcati negativ, si de protoni, incarcati pozitiv, care se neutralizeaza reciproc. Insa prin frecarea a doua materiale, se produce un transfer de electroni de la unul la altul, dezechilibrand incarcarea lor electrica. Cel care primeste electroni se incarca negativ, iar cel care pierde electroni se incarca pozitiv. Unul dintre generatoarele prin inductie des folosite este cel inventat in anul 1931 de Van de Graaff. O curea confectionala dintr-un material izolant transmite energia unei sfere metalice, care ajunge in cele din urma la cateva milioane de volti. Generatorul electric de tip Van de Graaff este utilizat pentru a testa materiale izolante care trebuie sa reziste la tensiuni mari. De asemenea, acest tip de generator este utilizat in cercetarea nucleara, tensiunea inalta fiind folosita pentru accelerarea vitezei particulelor de subatomi.

Cu toate ca generatoarele prin frecare si inductie genereaza o tensiune foarte inalta, ele nu pot genera curent continuu. Aceasta nevoie a fost satisfacuta doar la sfarsitul anilor 1790, cand omul de stiinta italian Alessandro Volta a inventat prima baterie, inventie care a condus la utilizarea electricitatii pentru iluminat la sfarsitul secolului XIX. Chiar daca bateria este o sursa convenabila de electricitate utilizata in multiple scopuri, ea se uzeaza si trebuie fie inlocuita, fie schimbata. Asadar, bateria nu este o sursa potrivita pentru a genera curent electric unei intregi comunitati.

Experientele de la inceputul secolului al XIX-lea au dus la dezvoltarea generatoarelor moderne.

Motoare cu curent continuu Curentul continuu este un curent electric care circula intotdeauna in aceeasi directie dinspre o baterie sau orice alta sursa. Daca se conecteaza o baterie la bobina unui motor electric simplu, aceasta se comporta ca un magnet, avand la un capat polul nord si la celalalt polul sud. Intrucat polii opusi se atrag, polul nord al bobinei este atras de polul sud al magnetului permanent, iar polul sud al bobinei este atras de polul nord al magnetului permanent. Aceste forte de atractie produc rotirea bobinei. Totusi, un schimbator automat numit comutator schimba directia de circulatie a curentului electric prin bobina. Cumutatorul unui motor de curent continuu simplu este alcatuit dintr-un inel de cupru taiat in doua si instalat pe un material izolator, pe axa ...