فكرة عمل المولد الكهربائي

تمثّل الكهرباء عاملًا ضروريًّا ومهمًا في حياة الإنسان، بل قد يتوقف عليها إنجاز الكثير من الأمور، التي ينتج عن توقفها معاناة ومشاكل كثيرة للبشر؛ لذلك فهي تعدّ من ضروريات الحياة، وتزداد الحاجة إليها مع التطور والتقدم المستمر، يومًا بعد يوم، ومن هنا نشأت فكرة عمل المولد الكهربائي؛

من أجل سدّ  حاجة الإنسان هذه، وعدم تعرضه للمشاكل التي قد تترتب على انقطاع الكهرباء، سواء في المصانع بتلف منتجاتها، أو في المستشفيات وتوقف الأجهزة، التي قد تتسبب في موت المرضى؛ لذلك سوف نستعرض معًا فكرة عمل المولد الكهربائي، من خلال هذا المقال، فيما يلي.

ماهية المولد الكهربائي

يمكن توضيح مفهوم المولد الكهربائي بأنه عبارة عن: ” جهاز يقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية الواردة إليه، إلى طاقة كهربائية؛ بغرض تعويض انقطاع الكهرباء لسدّ احتياجات البشر”.

ويتمّ توليد الكهرباء من خلال عملية الحثّ، أو التحريض المغناطيسي، وهو ما توصل إليه العالم فارادي عام 1831م، من خلال تجربته، عندما قام بتحريك سلك موصل، أو ناقل في إطار المجال المغناطيسي؛ فإن هذا الأمر ينتج عنه عبور إلكترونات متتالية من خلال الموصّل؛ مما يتسبب في توليد الكهرباء.

وذلك نتيجة لحدوث اختلاف وفرق في الجهد، بين طرفي السلك الموصل، الذي ينتج عنه التيار الكهربائي.

آلية عمل المولد الكهربائي

يجب أن ننوّه أولًا إلي أن المولد الكهربائي، لا يقوم بإنتاج الكهرباء من تلقاء نفسه، بل يعتمد في هذا الأمر علي استخدام طاقة الفيض المغناطيسيّ الداخلية ، وتأثيرها على الأسلاك الكهربائيّة المستخدمة فيه، من خلال عملية الحثّ المغناطيسي بالدوران الميكانيكي للملف، وسط الفيض المغناطيسي.

وذلك  بتحريضها على التحرك في داخل دائرة كهربائية؛ مما يتسبب في تدفق الكثير من الشحنات الإلكترونية، وبالتالي توليد الكهرباء، التي من أجلها تمّ البحث للتوصل إلى فكرة عمل المولد، وصنعه.

أساسيات عمل المولد الكهربائي

يتكون المولد الكهربائي من لفائف من الأسلاك الكهربائيّة، المصنّعة من معدن النحاس، ومغطاة بطبقة عازلة؛ كي يتمّ لفّها حول قطع من المعدن، مع تثبيتها في موقع معين، كي يتمّ إعطاؤها مجالًا للحركة ،في مجال أو حقل مغناطيسي كبير، وتتضح هذه العملية من خلال الآتي:

إثارة التيار الكهربائي

يتمّ دوران الموصّل الكهربائيّ داخل الفيض المغناطيسيّ، فتتمّ إثارة الإلكترونات المتواجدة بالموصّل؛ وبالتالي تتحرك بين طرفيّ الموصّل، صانعةً جهدًا كهربائيًّا.

دوران ملفّ السلك المعدني ّ )المحرض)

يسمّى ملفّ السلك المعزول، والقلب المعدنيّ المثبت عليه، بالمحرض، الذي يتم ربطه بمصدر للطاقة الميكانيكيّة؛ لدورانه بسرعة عالية، فتتزايد الإثارة الإلكترونية؛ وبالتالي يرتفع الجهد الكهربائي ّبين طرفيه.

رفع الجهد الكهربائيّ الناشئ:

عندما يتمّ دوران المحرض، ينشأ فرق جهد كهربائيّ ضعيف نسبيًا بالملف (المحرض)، ويتمّ رفع الجهد الكهربائيّ الناشئ، بواسطة منظم المولّد.

زيادة الجهد الكهربائيّ

يتمّ رفع الجهد الكهربائيّ الصادر عن المولّد، بواسطة دوائر إلكترونيّة، مصمّمة خصيصًا لهذا الغرض.

أهم استخدامات المولد الكهربائي

تمّ تصنيع المولد الكهربائي من أجل توفير الكهرباء أثناء انقطاعها، أو حدوث أعطال بها؛ حيث أصبحت الكهرباء من أكثر الاختراعات البشرية استخدامًا؛ لذلك أطلق عليها مصطلح عصب الحياة العصرية، ومن أهم استخدامات المولد الكهربائي:

• يستخدم في تشغيل الأجهزة الطبية في المستشفيات.
• يستخدم أيضًا في تشغيل أجهزة الكمبيوتر، وكاميرات المراقبة في المواقف الحرجة، وانقطاع الكهرباء.
• كما يستخدم في تشغيل الثلاجات والمبردات الكبيرة، لحفظ الأطعمة، والمواد الغذائية.
• يستعان به في المصانع، لتشغيل المكائن والمعدات، التي تستهلك الكهرباء.
• في المؤسسات الكبيرة والشركات أيضًا، التي تعمل في البورصة، وانقطاع الكهرباء قد يكون سببًا في حدوث خسائر كبيرة وضخمة.

اقرا ايضا

• ما هو التيربو Turbo؟ وكيف يعمل؟ واستخداماته في السيارات

لمزيد من التوضيح شاهد الفيديو التالي

منذ اكتشاف الكهرباء وحتى الآن، وهي أصبحت جزءًا طبيعيًّا من حياة الفرد، لا يمكن الاستغناء عنه؛ حيث تعدّ ضرورة قصوى في حياة الكثير من الناس؛ فهي من أعظم الاختراعات التي توصّل إليها الإنسان؛ فلقد ساعدت في الكشف عن العديد من الاختراعات، التي أحدثت طفرة كبيرة في العالم.