Hoe wordt mechanische energie omgezet in elektrische energie?

Mechanische energie is energie geassocieerd met de beweging van een object. Het bestaat in vele vormen, zoals kinetische energie (de energie van beweging) en potentiële energie (de energie die in een systeem is opgeslagen vanwege zijn positie of configuratie).

Elektrische energie is energie die verband houdt met de beweging van elektrische ladingen. Het bestaat in vele vormen, zoals de energie die is opgeslagen in een batterij of de energie die door een draad stroomt.

Mechanische energie kan worden omgezet in elektrische energie via een proces dat elektromagnetische inductie wordt genoemd . Bij dit proces wordt een geleider (zoals een draad) gebruikt om een ​​magnetisch veld te doorsnijden. Wanneer dit gebeurt, ervaart de geleider een elektromotorische kracht (EMF), die ervoor zorgt dat er een elektrische stroom door de geleider stroomt.

De hoeveelheid elektrische energie die wordt geproduceerd, hangt af van de sterkte van het magnetische veld, de snelheid waarmee de geleider beweegt en de hoek waaronder de geleider door het magnetische veld snijdt.

Een bekend voorbeeld van elektromagnetische inductie is de werking van een generator. Een generator zet mechanische energie om in elektrische energie door een rotor (een draadspiraal) in een stator (een stationaire set magneten) te laten draaien. Terwijl de rotor draait, doorbreekt hij het magnetische veld dat door de stator wordt gecreëerd, en dit induceert een EMF in de rotor. De EMF zorgt ervoor dat er een elektrische stroom door de rotor stroomt, en deze stroom wordt vervolgens naar apparaten gestuurd.

Een ander voorbeeld van elektromagnetische inductie is de werking van een transformator. Een transformator verandert de spanning van een wisselstroom (AC) door twee draadspoelen te gebruiken die rond een gedeelde ijzeren kern zijn gewikkeld. Wanneer de wisselstroom door de primaire spoel vloeit, ontstaat er een magnetisch veld in de ijzeren kern. Dit magnetische veld induceert vervolgens een EMF in de secundaire spoel, waardoor er een wisselstroom door de secundaire spoel vloeit. De spanning van de wisselstroom in de secundaire spoel is evenredig met het aantal windingen in de primaire en secundaire spoelen.