Homopolar generator (original) (raw)
単極発電機（英語: Homopolar generator）またはファラデーの円盤（英語: Faraday disc）は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する初期の発電機。
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| dbo:abstract | Un generador homopolar és un generador elèctric de corrent continu que comprèn un disc o cilindre elèctricament conductor que gira en un pla perpendicular a un camp magnètic estàtic uniforme. Es crea una diferència de potencial entre el centre del disc i la vora (o els extrems del cilindre) amb una que depèn de la direcció de rotació i de l'orientació del camp. També es coneix com a generador unipolar, generador acíclic, dinamo del disc o disc de Faraday. La tensió sol ser baixa, a l'ordre d'uns quants volts en el cas de petits models de demostració, però els grans generadors de recerca poden produir centenars de volts, i alguns sistemes tenen múltiples generadors en sèrie per produir un voltatge encara més gran. Són inusuals perquè poden generar un corrent elèctric enorme, més d'un milió d'ampers, perquè el generador homopolar pot tenir una resistència interna molt baixa (ca) Homopolární generátor je stejnosměrný elektrický generátor. Homopolární generátor je tvořen elektrickým vodivým diskem umístěným mezi dva axiálně magnetované kruhové magnety, které se vzájemně přitahují. Celá soustava se otáčí v rovině kolmé na vektor magnetické indukce statického magnetického pole. Potenciálový rozdíl je vytvořen mezi středem a obvodem disku. Směr indukovaného proudu je závislý na orientaci vektoru magnetické indukce pole vůči směru otáčení. Je též známý pod názvem unipolární generátor nebo Faradayův disk. Napětí je obvykle nízké, v řádu milivoltů až voltů v případě malých demonstračních modelů. Typickou vlastností pro homopolární generátor je schopnost dodávat vysoký stejnosměrný elektrický proud při nízkém napětí. To je způsobeno nízkým vnitřním odporem. Teoreticky je fungování homopolárního generátoru vysvětleno pomocí Maxwellových rovnic.Tyto rovnice jsou základem moderní elektrodynamiky a jsou považovány za nejlépe praxí prověřené. Některé typy experimentů však ukazují na jisté nesrovnalosti, které lze shrnout do fenoménu tzv. Faradayova paradoxu. (cs) Eine Unipolarmaschine (auch als Unipolargenerator, Homopolarmaschine oder Faraday-Generator bezeichnet) ist eine elektrische Maschine in spezieller Ausführung zur Erzeugung eines hohen Gleichstroms mit niedriger Spannung. Die Besonderheit der Unipolarmaschine besteht darin, dass sie mit Hilfe von Unipolarinduktion direkt Gleichstrom generiert. Dagegen erzeugen Gleichstromgeneratoren in der Regel erst mit Hilfe von Kommutatoren (mechanischer Gleichrichter) einen (pulsierenden) Gleichstrom. Die Unipolargeneratoren haben heute nur noch eine geringe praktische Bedeutung, da leistungsfähige Gleichrichter verfügbar sind und der Wirkungsgrad von Wechselspannung liefernden Generatoren wie dem Synchrongenerator oder Asynchrongenerator deutlich höher ist. Unipolargeneratoren waren in der Anfangszeit der Elektrotechnik, vor allem in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts, eine einfache Möglichkeit geringe, pulsfreie Gleichspannungen bei geringem Generatorinnenwiderstand zu gewinnen. Damals bestand die einzige technische Alternative zur Erzeugung von pulsfreier Gleichspannung in der Verwendung von Batterien oder Akkumulatoren. (de) A homopolar generator is a DC electrical generator comprising an electrically conductive disc or cylinder rotating in a plane perpendicular to a uniform static magnetic field. A potential difference is created between the center of the disc and the rim (or ends of the cylinder) with an electrical polarity that depends on the direction of rotation and the orientation of the field. It is also known as a unipolar generator, acyclic generator, disk dynamo, or Faraday disc. The voltage is typically low, on the order of a few volts in the case of small demonstration models, but large research generators can produce hundreds of volts, and some systems have multiple generators in series to produce an even larger voltage. They are unusual in that they can source tremendous electric current, some more than a million amperes, because the homopolar generator can be made to have very low internal resistance. Also, the homopolar generator is unique in that no other rotary electric machine can produce DC without using rectifiers or commutators. (en) Un générateur homopolaire est un générateur électrique à courant continu comprenant un disque conducteur électrique ou un cylindre en rotation sur un plan perpendiculaire à un champ magnétique statique et uniforme. Une différence de potentiel est créée entre le centre du disque et ses bords avec une polarité électrique qui dépend de la direction de la rotation et de l'orientation du champ. Le voltage est généralement bas, de l'ordre de quelques volts dans le cas des petits modèles de démonstrations, mais des générateurs de recherche de plus grande taille peuvent produire des centaines de volts et certains systèmes comportent également plusieurs générateurs en série afin de produire un voltage supérieur. Ce type d'appareil est aussi appelé générateur unipolaire, générateur acyclique, disque dynamo et disque de Faraday. (fr) Un generador homopolar, generador unipolar, disco dinamo o disco de Faraday, es un generador eléctrico de corriente continua que consta de un disco conductor que gira en un plano perpendicular a un campo magnético estático y uniforme. Se origina, entre el centro del disco y el borde, una diferencia de potencial,dependiendo la polaridad depende del sentido de rotación y de la orientación del campo magnético. El voltaje es generalmente bajo, del orden de unos pocos voltios en el caso de pequeños modelos para demostraciones, pero los grandes generadores para investigación pueden producir cientos de voltios, y algunos sistemas tienen múltiples generadores en serie para producir incluso más voltaje. Son poco frecuentes los que pueden generar un caudal eléctrico tremendo, algunos de ellos de más de un millón de amperios, gracias a que los generadores homopolares pueden crearse de forma tal que tengan una resistencia interna muy pequeña. (es) 単極発電機（英語: Homopolar generator）またはファラデーの円盤（英語: Faraday disc）は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する初期の発電機。 (ja) Een homopolaire generator is een gelijkstroomgenerator bestaande uit een geleidende schijf die draait in een uniformstatisch magneetveld haaks op de schijf. Tussen de as en de rand van de schijf wordt een potentiaalverschil opgewekt, waarvan de richting afhangt van de draairichting van de schijf en de richting van het magneetveld. Dit type generator staat ook bekend als unipolaire generator, acyclische generator, schijfdynamo of Faraday-schijf. De opgewekte spanning is meestal maar een paar volt bij kleine demonstratiemodellen, maar grote generatoren voor onderzoeksdoeleinden kunnen honderden volt opwekken. Sommige installaties bestaan uit verscheidene generatoren achter elkaar die een nog hogere spanning kunnen bereiken. Het bijzondere aan de homopolaire generator is dat hij sterke stromen kan opwekken, soms van meer dan een miljoen ampère, omdat de inwendige weerstand bijzonder laag kan zijn. (nl) Dysk Faradaya, tarcza Faradaya (generator jednobiegunowy) – prądnica prądu stałego wynaleziona przez Michaela Faradaya w 1831. Urządzenie składa się z dysku wykonanego z przewodnika prądu elektrycznego, umieszczonego w stałym i prostopadłym do płaszczyzny dysku polu magnetycznym wytwarzanym przez magnesy. Podczas obrotu dysku, między środkiem a zewnętrzną częścią dysku powstaje napięcie (siła elektromotoryczna). Prąd płynący dzięki temu napięciu jest odbierany przez szczotki. Jedne szczotki są podłączone do osi dysku a drugie do jego obwodu. Dysk Faradaya był pierwszą prądnicą prądu stałego, mógł też pracować jako silnik elektryczny prądu stałego. Prace nad prądnicami i silnikami unipolarnymi trwały intensywnie w XIX wieku aż do początku XX w., później były stosowane tylko w laboratoriach do uzyskiwania bardzo dużych natężeń prądu stałego. Nikola Tesla próbował przekształcić jednobiegunową prądnicę Faradaya w urządzenie do produkcji energii elektrycznej bez napędu, uważał że wystarczy zmniejszyć opory oraz odwrócić kierunek momentu hamującego przy przepływie prądu, by urządzenie raz wprawione w ruch, pracowało bez zasilania. W 1889 roku uzyskał w USA patent na maszynę dynamoelektryczną, której konstrukcję - opartą na pomyśle Faradaya - udoskonalił pod względem wydajności przez zmniejszenie oporu i odwrócenie momentu napędowego. Jego prace były obarczone błędami, obecnie wiadomo, że metodą indukcji elektromagnetycznej nie można uzyskać energii elektrycznej bez dostarczenia energii (porównaj: perpetuum mobile I rodzaju). (pl) Um gerador unipolar ou homopolar, também chamado de disco de Faraday, é um gerador elétrico de corrente contínua. Em um gerador unipolar, um disco magnético, condutor de eletricidade, em rotação, possui um campo magnético diferente passando pelo gerador, criando uma diferença de potencial entre dois pontos de contato, um no centro do disco e outro fora do disco. (pt) Униполярный генератор — разновидность электрической машины постоянного тока. Содержит проводящий диск, постоянное магнитное поле, параллельное оси вращения диска, 1-й токосъёмник на оси диска и 2-й токосъёмник у края диска. (ru) En unipolarmaskin är en generator som producerar likström. Denna likströmsgenerator, som var världens första, uppfanns av Michael Faraday 1831 och kallas därför även Faradays skiva. Unipolarmaskinen ger en jämn (ej pulserande) likström med hög strömstyrka och låg spänning. Unipolarmaskinen har idag föga användning (annat än på fysiklektioner), då likström numera effektivare fås genom likriktning av växelström. (sv) Уніполярний генератор — різновид електричної машини постійного струму. Містить провідний диск, постійне магнітне поле, паралельне осі обертання диска, 1 струмознімач на осі диска і 2-й струмознімач біля краю диска. (uk) |
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Unipolarmaskinen har idag föga användning (annat än på fysiklektioner), då likström numera effektivare fås genom likriktning av växelström. (sv) Уніполярний генератор — різновид електричної машини постійного струму. Містить провідний диск, постійне магнітне поле, паралельне осі обертання диска, 1 струмознімач на осі диска і 2-й струмознімач біля краю диска. (uk) Un generador homopolar és un generador elèctric de corrent continu que comprèn un disc o cilindre elèctricament conductor que gira en un pla perpendicular a un camp magnètic estàtic uniforme. Es crea una diferència de potencial entre el centre del disc i la vora (o els extrems del cilindre) amb una que depèn de la direcció de rotació i de l'orientació del camp. També es coneix com a generador unipolar, generador acíclic, dinamo del disc o disc de Faraday. La tensió sol ser baixa, a l'ordre d'uns quants volts en el cas de petits models de demostració, però els grans generadors de recerca poden produir centenars de volts, i alguns sistemes tenen múltiples generadors en sèrie per produir un voltatge encara més gran. Són inusuals perquè poden generar un corrent elèctric enorme, més d'un mili (ca) Homopolární generátor je stejnosměrný elektrický generátor. Homopolární generátor je tvořen elektrickým vodivým diskem umístěným mezi dva axiálně magnetované kruhové magnety, které se vzájemně přitahují. Celá soustava se otáčí v rovině kolmé na vektor magnetické indukce statického magnetického pole. Potenciálový rozdíl je vytvořen mezi středem a obvodem disku. Směr indukovaného proudu je závislý na orientaci vektoru magnetické indukce pole vůči směru otáčení. Je též známý pod názvem unipolární generátor nebo Faradayův disk. Napětí je obvykle nízké, v řádu milivoltů až voltů v případě malých demonstračních modelů. Typickou vlastností pro homopolární generátor je schopnost dodávat vysoký stejnosměrný elektrický proud při nízkém napětí. To je způsobeno nízkým vnitřním odporem. (cs) Eine Unipolarmaschine (auch als Unipolargenerator, Homopolarmaschine oder Faraday-Generator bezeichnet) ist eine elektrische Maschine in spezieller Ausführung zur Erzeugung eines hohen Gleichstroms mit niedriger Spannung. Die Besonderheit der Unipolarmaschine besteht darin, dass sie mit Hilfe von Unipolarinduktion direkt Gleichstrom generiert. Dagegen erzeugen Gleichstromgeneratoren in der Regel erst mit Hilfe von Kommutatoren (mechanischer Gleichrichter) einen (pulsierenden) Gleichstrom. (de) A homopolar generator is a DC electrical generator comprising an electrically conductive disc or cylinder rotating in a plane perpendicular to a uniform static magnetic field. A potential difference is created between the center of the disc and the rim (or ends of the cylinder) with an electrical polarity that depends on the direction of rotation and the orientation of the field. It is also known as a unipolar generator, acyclic generator, disk dynamo, or Faraday disc. The voltage is typically low, on the order of a few volts in the case of small demonstration models, but large research generators can produce hundreds of volts, and some systems have multiple generators in series to produce an even larger voltage. They are unusual in that they can source tremendous electric current, some mo (en) Un generador homopolar, generador unipolar, disco dinamo o disco de Faraday, es un generador eléctrico de corriente continua que consta de un disco conductor que gira en un plano perpendicular a un campo magnético estático y uniforme. 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Ce type d'appareil est aussi appelé générateur unipolaire, générateur acyclique, disque (fr) Dysk Faradaya, tarcza Faradaya (generator jednobiegunowy) – prądnica prądu stałego wynaleziona przez Michaela Faradaya w 1831. Urządzenie składa się z dysku wykonanego z przewodnika prądu elektrycznego, umieszczonego w stałym i prostopadłym do płaszczyzny dysku polu magnetycznym wytwarzanym przez magnesy. Podczas obrotu dysku, między środkiem a zewnętrzną częścią dysku powstaje napięcie (siła elektromotoryczna). Prąd płynący dzięki temu napięciu jest odbierany przez szczotki. Jedne szczotki są podłączone do osi dysku a drugie do jego obwodu. (pl) Een homopolaire generator is een gelijkstroomgenerator bestaande uit een geleidende schijf die draait in een uniformstatisch magneetveld haaks op de schijf. Tussen de as en de rand van de schijf wordt een potentiaalverschil opgewekt, waarvan de richting afhangt van de draairichting van de schijf en de richting van het magneetveld. Dit type generator staat ook bekend als unipolaire generator, acyclische generator, schijfdynamo of Faraday-schijf. De opgewekte spanning is meestal maar een paar volt bij kleine demonstratiemodellen, maar grote generatoren voor onderzoeksdoeleinden kunnen honderden volt opwekken. Sommige installaties bestaan uit verscheidene generatoren achter elkaar die een nog hogere spanning kunnen bereiken. Het bijzondere aan de homopolaire generator is dat hij sterke strome (nl) |
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