ここでは、交流発電機の構造と原理について説明します。
目次
交流発電機の構造
次の図は、交流発電機の構造を簡単な図にしたものです。
- 磁界中にコイルを配置して、回転するようにしてあります。
- コイルの端には、スリップリングという部品があります。
- スリップリングと接触するように、ブラシという部品が配置されています。
- スリップリングとブラシの作用により、電流を取り出すようになっています。
交流発電機は、スリップリングとブラシで電流を取り出します。この時発生する起電力は 交流 になります。
コイルに発生する起電力の方向は フレミングの右手の法則 によります。
交流発電機の原理
コイルの位置によるスリップリングとブラシの働きを説明します。
コイルが「位置a」の時
「コイル辺AB」に流れる電流の波形をグラフにします。
交流発電機でもコイルと磁界が図のような位置の時は、起電力が発生しないので電流は流れません。
コイルが「位置b」の時
交流発電機のコイルが左に回転し始めると、起電力が発生して電流が流れます。
交流発電機のコイルが「位置b」に来た時の起電力が波形図のように最大になります。
コイルが「位置c」の時
交流発電機のコイルが「位置b」からさらに左に回転していくと、起電力が小さくなって行きやがて交流発電機のコイルが「位置c」に来ると起電力はゼロになります。
コイルが「位置d」の時
交流発電機のコイルがさらに左に回転し始めると、再び起電力が発生して電流が流れます。
この時に電流計に流れる向きは、位置bの時の電流の向きと反対方向に流れます。
これはスリップリングの働きによるものです。
そして、位置dで電流の大きさはマイナス方向の最大になります。
コイルが「位置a」の時
交流発電機のコイルが「位置d」からさらに左に回転していくと、
起電力が小さくなって行き再び交流発電機のコイルが「位置a」に来ると起電力はゼロになります。
交流発電機のコイルは回転を繰り返すので、図のような交流電流が発生し続けます。
交流発電機は、 スリップリングとブラシの働きによって交流電流が流れる ようになっています。
以上で「交流発電機の構造と原理」の説明を終わります。