المولد الكهربائي يحول الطاقة الحركية الى طاقة كهربائية، تعتبر الكهرباء واحدة من اهم الاختراعات التي توصل اليها العلماء والتي لها العديد من الفوائد المهمة، ولقد عرف العلماء الكهرباء على انها شكل من أشكال الطاقة الناتجة عن وجود جسيمات أولية تحمل شحنات كهربائية مختلفة؛ مثل الإلكترونات والبروتونات، حيث تنشأ الكهرباء نتيجة تراكم الشحنات، أو من خلال حركة الإلكترونات وتدفّقها في جسم موصل، وهو ما يعرف عادة باسم التيار، ويعرف عادة أن الإلكترونات هي الجسيمات ذات الشحنة السالبة، أما البروتونات فهي الجسيمات ذات الشحنة الموجبة. ان مادة الفيزياء من اهم المواد التي فيها العديد من الاسئلة التي يريد الطلاب التعرف على الاجابة الصحيحة لها، وان سؤال المولد الكهربائي يحول الطاقة الحركية الى طاقة كهربائية، واحد من اهم الاسئلة التي يحرص الطلاب على التعرف على الاجابة الصحيحة لها من اجل الاجابة على هذه الاسئلة في الاختبارات الخاصة بالمادة، وان الاجابة على هذه السؤال هي المولد الكهربي.
يمكن توصيله بالأجهزة أو الأدوات الكهربائية.. يمكن توصيلها باللوحات الفرعية الكهربائية للمنشأة. يمكن استخدامها في المواقع البعيدة. يستخدم مفتاح للتحكم في سرعة المحرك. المولد العاكس يستخدم مولد العاكس محركاً متصلاً بمولد كهربائي لإنتاج طاقة التيار المتردد، كما وأنه يستخدم محولاً لتحويل طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر، وفيما يلي بعض الخصائص لهذه الأنواع من المولدات: يعتمد على مغناطيسات عالية التقنية. يستخدم الدوائر الإلكترونية المعقدة. يمر بثلاث مراحل لإنتاج الكهرباء. يخرج تيار متردد ويحوله إلى تيار مستمر. يحافظ على التدفق المستمر للتيار إلى الجهاز. صغيرة وخفيفة الوزن. المولد الاحتياطي المولد الاحتياطي هو نظام كهربائي يعمل بمفتاح تحويل تلقائي، ويشتغل المولد أثناء فقدان الطاقة الكهربائية من الشبكة، وفيما يلي بعض الخصائص لهذه الأنواع من المولدات: يوفر حماية للطاقة دائمة. يعمل تلقائيا. يمكن أن تعمل على البروبان السائل أو الغاز الطبيعي. يستخدم محرك احتراق داخلي. وفي ختام هذا المقال نكون قد رتبنا تحولات المولد الكهربائي، كما وتعرفنا على مبدأ عمل المولدات الكهربائية، وذكرنا أهم أنواعها المستخدمه.
الطاقة التي تقوم بالحركة الدورانية هي طاقة حركية، والطاقة الحركية ليست سوى طاقة ميكانيكية. لذا، فإن المحركات الكهربائية تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. و عندما نقوم بإدارة عمود الدوران للمولد، يتم توليد الكهرباء. لذا، ما نقوم به هو توفير الطاقة الميكانيكية للمولد والتي تتحول إلى طاقة كهربائية، نستخدمها في تشغيل الإضاءة والأجهزة الكهربائية. قاعدة اليد اليسرى لفليمينغ في المحرك الكهربائي قاعدة فليمينغ اليسرى للمحركات الكهربائية هي واحدة من طرق فهم وتذكر آلية عمل المحرك والمولد الكهربائئ، اخترعها جون فليمنج John Fleming ، في أواخر القرن التاسع عشر ، كطريقة بسيطة لتحديد اتجاه الحركة في المحرك الكهربائي. أو اتجاه التيار في المولد الكهربائي باستخدام قاعدة فليمينغ اليمنى.. Image source: Wikimedia عند مرور تيار عبر سلك موصل موضوع في مجال مغناطيسي، تؤثر قوة عمودية على كل من المجال واتجاه تدفق التيار وتتسبب بحركة السلك الموصل. يمكن وضع اليد اليسرى، كما هو موضح في الصورة، وذلك لتمثيل ثلاثة محاور متعامدة على الإبهام، والسبابة والإصبع الأوسط.. السبابة تشيرإلى اتجاه المجال المغناطيسي. الإصبع الأوسط يشير إلى اتجاه التيار.
يكمّن دور أن المحرك الكهربائي يتفاعل ملف ذات تيار كهربائي مع الحقل المغناطيسي. فيُمكننا أن نضرب مثلاً بقول المحرك الكهربائي في القطار؛ حيث يعمل بآلية تحويل الطاقة الكهربائية إلى الحركية. يحصل القطار على طاقته من محطة توليد الكهرباء، فتتحول الطاقة بداخله من الطاقة الكهربائية إلى الحركية. أشكال الطاقة وتحولاتها تحدث تحولات الطاقة في المصباح الكهربائي من الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الحرارية، فيما تعاود أدراجها من جديد متحولة إلى الطاقة الضوئية. تُعد تحولات الطاقة في التلفاز من أبرز الأشكال اليومية التي نتعرض لها في يومنا، إلى جانب أنها نموذجًا من نماذج تحويل الطاقة من الكهربائية إلى الحرارية. تُعتبر الإضاءة المُنبعثة من المصابيح ليلاً من أشكال الطاقة المختلفة. حيث تتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة إشعاعية، وقد فسر العلماء أسباب حدوث هذا إلى وضع قطعة القماش في أكسيد فلزية ثقيلة، لتعمل بفعل اشتعال لللهب. بالإضافة إلى نوع مولدات الطاقة اليدوي؛ إذ تُختزن الطاقة في الزنبرك ومن ثم تتحول إلى طاقة كهربائية، بعامل قوة شحن الزنبرك للأسطح البلورية، وذلك لشحن الأسطح. لاسيما انتقال الشرارة، وتحويل تلك الطاقة الميكانيكية إلى الكهربائية.
تنطبق نظرية القدرة القصوى على المولدات مثلما تنطبق على أي مصدر للطاقة الكهربائية ، تنص هذه النظرية على أنّه يمكن الحصول على الطاقة القصوى من المولد بجعل مقاومة الحمل مساوية لمقاومة المولد، ومع ذلك في ظل هذه الحالة تكون كفاءة نقل الطاقة 50 في المائة فقط، مما يعني أنّ نصف الطاقة المولدة تضيع كحرارة داخل المولد، لهذا السبب لا يتم تصميم المولدات العملية عادةً للعمل بأقصى خرج للطاقة، ولكن عند خرج طاقة أقل تكون الكفاءة أكبر. تميل السيارات القديمة إلى استخدام مولدات التيار المستمر مع منظمات كهروميكانيكية، لم تكن هذه موثوقة أو فعالة بشكل خاص وتمّ استبدالها الآن بمولدات مدمجة، تعمل هذه الأنظمة على تشغيل الأنظمة الكهربائية في السيارة وإعادة شحن البطارية بعد بدء التشغيل، سيكون الناتج المقدر عادةً في النطاق (50 – 100) أمبير عند 12 فولت، اعتمادًا على الحمل الكهربائي المصمم داخل السيارة، تحتوي بعض السيارات الآن على مساعدة في التوجيه تعمل بالطاقة الكهربائية وتكييف الهواء، ممّا يضع حمولة عالية على النظام الكهربائي. من المرجح أن تستخدم المركبات التجارية 24 فولت لإعطاء طاقة كافية عند بدء تشغيل المحرك لتشغيل محرك ديزل كبير دون الحاجة إلى كابلات سميكة بشكل غير معقول، لا تستخدم مولدات المركبات عادةً مغناطيس دائم؛ ويمكنها تحقيق كفاءات تصل إلى 90 في المائة على نطاق سرعة واسع من خلال التحكم في جهد المجال، غالبًا ما تستخدم مولدات الدراجات النارية ثوابت مغناطيسية دائمة مصنوعة من مغناطيسات أرضية نادرة، حيث يمكن جعلها أصغر وأخف وزنًا من الأنواع الأخرى.
معظم الوحدات المحمولة المتاحة هي طاقة أحادية الطور فقط ومعظم المولدات ثلاثية الطور المصنعة هي مولدات كبيرة الحجم، مولدات المحرك متوفرة في مجموعة واسعة من تصنيفات الطاقة، وتشمل هذه الوحدات الصغيرة المحمولة باليد التي يمكن أن تزود عدة مئات من واط من الطاقة، ووحدات محمولة على عربة، والتي يمكن أن تزود عدة آلاف من الواط والوحدات الثابتة أو المثبتة على المقطورة التي يمكنها توفير أكثر من مليون واط، تميل الوحدات الأصغر إلى استخدام البنزين كوقود، والأكبر منها لها أنواع مختلفة من الوقود، بما في ذلك الديزل والغاز الطبيعي والبروبان (سائل أو غاز). عند استخدام مولدات المحرك، يجب أن تكون على دراية بجودة الموجة الكهربائية التي يخرجها، هذا مهم بشكل خاص عند تشغيل المعدات الإلكترونية الحساسة، يمكن لمكيف الطاقة أن يأخذ الموجات المربعة الناتجة عن العديد من مولدات المحرك ويسهلها عن طريق تشغيلها من خلال بطارية في منتصف الدائرة،غالبًا ما تستخدم مولدات المحرك لتزويد الطاقة الكهربائية في الأماكن التي لا تتوفر فيها طاقة المرافق وفي المواقف التي تكون فيها الطاقة مطلوبة بشكل مؤقت فقط، تستخدم المولدات الصغيرة أحيانًا لتزويد أدوات الطاقة في مواقع البناء.