تعليم

كيف يعمل الدينامو

كيف يعمل الدينامو

الدينامو أو المولد الكهربائي هو جهاز لتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية؛ إذ يقوم بإنتاج التيار المستمر الذي يعمل على نقل الطاقة الكهربائية. وقد كان الدينامو من أهم سبل تزويد محطات توليد الكهرباء وكبرى المصانع بالطاقة في الماضي، لكن مع التطور في العصر الحديث أصبح مولد التيار المتناوب أكثر إستخدامًا منه بفضل ارتفاع كفاءته وانخفاض سعره مقارنةً بالدينامو.

 

مراحل تطور الدينامو

يعود الفضل لوضع المبدأ الأساسي لعمل المولد إلى العالم الإنجليزي مايكل فاراداي، حيث بنى مولدًا بالاعتماد على قرص نحاسي يدور بين قطبي مغناطيس على هيئة حدوة حصان، لكن التيار الكهربائي الناتج عنه كان ضئيلًا.

بينما قام الصانع الفرنسي هيبوليت بيكسي بتطويره باستخدام المبادل الكهربائي الذي يتولى مهمة عكس التيار الكهربائي بين كلًا من الجزء الدوار في الدينامو والدائرة الكهربائية. وبذلك زادت قدر التيار الكهربائي الناتج مما أدى لتعدد فوائد واستخدامات الدينامو وشيوع استخدامه.

 

قانون فاراداي

يرتكز المبدأ الأساسي للدينامو على قانون فاراداي، والذي توصل له بعد عدة محاولات غير ناجحة. حيث كان معروفًا علميًا في الماضي أنه يمكن توليد مجال مغناطيسي من التيار الكهربائي. لكن حدوث العكس لم يكن مُدركًا، لذا قام فاراداي بالعديد من التجارب لإثبات إمكانية توليد التيار الكهربائي من المجال المغناطيسي إلى أن تكللت جهوده بالنجاح، وتوصل لقانون فاراداي.

وقد توصل لقانونه عبر وضع قطعة مغناطيسية في داخل حلقة نحاسية موصلة بالكهرباء، ثم وصل الحلقة بمقياس كلفاني لقياس شدة التيار الكهربي، إلا أن المقياس لم يسجل حدوث تحرك للتيار الكهربي إلى أن تغير الوضع عندما قام بإضافة قطعة مغناطيسية بداخل الحلقة، حيث بدأ المؤشر يتحرك إلى الإتجاه الموجب، ثم يعود للاتجاه السالب عند إزالة المغناطيس. وهكذا استنتج فاراداي إمكانية الحصول على تيار كهربائي عند وجود حركة نسبية بين الحلقة الموصلة للكهرباء والمغناطيس. فكرر التجربة بضعة مرات باستخدام قطع مغناطيسية مختلفة القوة فلاحظ زيادة قوة التيار الكهربي كلما زادت قوة المغناطيس. وهكذا توصل لقانونه الذي ينص على وجود علاقة طردية بين قوة المجال المغناطيسي وقوة التيار الكهربائي.

 

كيف يعمل الدينامو

كما أشرنا سابقًا يعتمد عمل الدينامو على قانون فاراداي، ويولد الكهرباء عبر دوران الملف النحاسي الموجود بين قطبي المجال المغناطيسي مما يولد التيار الكهربائي. ويُسمى الملف النحاسي بالجزء الدوار، ويُطلق على الجزء المحتوي على المغناطيس اسم الجزء الثابت. ويختلف نوع المغناطيس وفقًا لحجم الدينامو، حيث يُستخدم مغناطيس دائم في الدينامو صغير الحجم. بينما يُستخدم مغناطيس كهربائي في الدينامو الكبير.

 
السابق
ما هو تخثر الدم
التالي
طريقة عمل محشي الطماطم

اترك تعليقاً