كيفية عمل الدينامو أو المولد الكهربائي

كيفية عمل الدينامو أو المولد الكهربائي

نتحدث في هذا التقرير عن كيفية عمل الدينامو أو المولد الكهربائي، إذ أنه عندما يمر تيار كهربائي في سلك، ما سيؤدي إلى تولد مجال مغناطيسي ثلاثي الأبعاد، ويشبه المجال المغناطيسي الذي يحيط بشريط مغناطيسي.

والذي يمكن أن تلاحظه بشكل ثنائي الأبعاد عندما تضع برادة حديد على ورقة على شريط من المغناطيس، إذ تصطف تلك البرادة بفعل القوة المغناطيسية التي تحيط بالمغناطيس، ويتشكل أبسط مولد من شريط مغناطيسي يوضع في منتصف لفائف من الأسلاك لكي ينتج التيار الكهربائي في السلك.

حيث يتدفق التيار الكهربائي عندما يجرى تحريك المغناطيس، أو تدويره في اللفائف لإنتاج التيار، وتوصل مايكل فارادي إلى شكل عمل المولدات سنة 1831م لتوليد الكهرباء، ويجرى تسميتها بالحث، إذ وجد أنه كلما كان المغناطيس أقوى، وجرى زيادة عدد لفائف السلك في الملف، وسرعة حركة اللفائف أو المغناطيس زاد الجهد الناتج، كما جرى ملاحظة زيادة الكفاءة عندما كان مركز الملف معدني، حيث ساعد هذا على تركيز المجال المغناطيسي.

الدينامو

يحول المولد الكهربائي، أو الدينامو الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائيّة ليتثنى له نقلها وتوزيعها عبر خطوط الكهرباء لاستعمالها بالتجارة والصناعة، كما يجرى استعمال الدينامو لإنتاج الطاقة الكهربائية التي تلزم في مجال تحريك السفن والسيارات والقطارات والطائرات.

مكونات الدينامو

نستمر في هذا التقرير عن عمل الدينامو، إذ يتشكل من 3 أجزاء أساسية، وهي الجزء الساكن، حيث أن هيكل ثابت يستخدم في توليد المجال المغناطيسي، ويمكن أن يجرى صنعه من خلال استعمال شريط مغناطيسي ثابت للدينامو الصغير، ومغناطيس كهربائي للدينامو الكبير.

أما الجزء الثاني فهو المحرك، يتشكل المحرك من لفائف من النحاس، إذ تدور حول المجال المغناطيسي الذي ينتج من الجزء الساكن، حيث أنه عندما يجرى تحريك تلك اللفائف تقوم بقطع خطوط المجال المغناطيسي لتنتج ذبذبات من الطاقة الكهربائية.

وبالنسبة للجزء الثالث فهو عاكس تيار (محول)، حيث ينتج هذا الجزء من الدينامو التيار المستمر، حيث يتميز بتدفق الطاقة فيه، في ذات الاتجاه من خلال السلك، إذ يقوم المحرك الدوار في الدينامو بعكس التيار الناتج كل نصف دورة، ومن ثم فإن العاكس هو مفتاح دوار يقوم بفصل الطاقة عندما يجرى تحريك عكس اتجاه الدورة.

عمل الدينامو

اكتشف العالم البريطاني في الكيمياء والفيزياء فارادي فكرة عمل الديمامو عن طريق الصدفة، حيث كلها اقترب المغناطيس من أية دائرة مغلقة وتتشكل من ملف جرى توصيله بمقياس التيار الكهربائي ” الأميتر”.

لاحظ فارادي أن المؤشر ينحرف وإستنتج أن ذلك الإنحراف لا ينتج إلا من خلال مصدر فرق الجهد وهو حركة المغناطيس مع الملف، ولم تكن هناك أي بطارية متصلة بالملف، كما أنه لاحظ أن المؤشر ينحرف بزيادة كلما اقترب من أحد قطبي المغناطيس من الملف.

إذ أن المؤشر ينحرف في اتجاه معاكس عند إبعاد المغناطيس عن الملف، كما أنه لاحظ أن سرعة الحركىة للمغناطيس تزيد من قوة انحراف المؤشر وعندما يتوقف المغناطيس يعود المؤشر إلى الصفر.