PR
DNICA PR
DU ZMIENNEGO
Prądnica jest to maszyna wytwarzająca energię elektryczną kosztem dostarczonej jej
energii mechanicznej. Podstawą fizyczną działania prądnicy jest zjawisko indukcji
elektromagnetycznej. Podstawową prądnicą jest ramka z przewodnika obracana w polu
magnetycznym.
1. Budowa
Prądnica składa się z dwóch zasadniczych części: nieruchomej tzw. stojana i wirującej,
czyli tzw. wirnika. Dla przejrzystości rysunek ograniczony jest tylko do połowy stojana, a
mianowicie do przekroju części biegunów N i S, między którymi wiruje część ruchoma, tj.
wirnik Ma on kształt walca wykonanego ze stali, osadzonego na wale, na którego
obwodzie umieszczone są w workach równolegle do osi wirnika odizolowane przewody
(czynne boki zwoju), tworzące zwój ok. kształcie prostokątnym. Zarówno jeden jak i drugi
koniec zwoju dołączone są do oddzielnych pierścieni. Do pierścieni tych przylegają
szczotki 1 i 2
2. Zasada działania:
Przyłączając do szczotek woltomierz spolaryzowany (mający zero pośrodku), to przy
obracaniu wirnika zauważymy, że wskazówka woltomierza odchyla się to w jedną stronę,
to w drugą. Posługując się regułą prawej dłoni, wyznaczyć można kierunki s.em.
wzniecanych w dwu przeciwległych prętach zwoju. Przy obrocie wirnika zgodnie z
kierunkiem ruchu zegara s.em. w pręcie znajdującym się nad biegunem południowym ma
kierunek  do pierścienia, w pręcie pod biegunem północnym ma kierunek  od
pierścienia. Ponieważ pręty połączone są ze sobą szeregowo, siły elektromotoryczne
dodają się; przyłączony do pierścieni woltomierz w każdej chwili wskazuje sumę s.em.
wzniecanych w obu prętach. W prądnicy prądu zmiennego wiele zwojów drutu układa się
na powierzchni walca z miękkiej stali w odpowiednich wyżłobieniach. Walec ten wiruje
między biegunami silnego elektromagnesu, zasilanego z prądnicy prądu stałego.
Obecnie w używanych prawie wyłącznie w technice prądnicach prądu zmiennego role są
zmienione. Zwoje drutu ułożone są na wewnętrznej powierzchni pustego wewnątrz walca
z miękkiej stali, zaś elektromagnesy, często o wielu biegunach, umieszczone wewnątrz
wirują wzbudzając w uzwojeniu nieruchomy prąd zmienny. Częstotliwość używanego
prawie wszędzie prądu zmiennego wynosi 50 Hz.
3. Zastosowanie:
Alternator, czyli prądnica prądu zmiennego z układem prostownikowym. Alternator
stosowany jest w samochodach do zasilania instalacji elektrycznej oraz ładowania
1
akumulatora podczas pracy silnika, do wytwarzania energii w małych elektrowniach.
Obecnie alternator stosowany jest coraz częściej, ponieważ jest znacznie lżejszy od
prądnicy prądu stałego, a oprócz tego zdolny jest do oddawania maksymalnego prądu
już przy niewielkiej prędkości obrotowej wirnika.
4. Różnica w budowie między prądnica prądu stałego i zmiennego
W prądnicy prądu stałego, komutator składa się z jednego pierścienia podzielonego na
tyle części, ile jest ramek. Natomiast w prądnicy prądu zmiennego ramki nawinięte są
względem siebie pod pewnym kątem, lecz jeden koniec każdej ramki połączony jest z
jednym pierścieniem, a drugi  z drugim. Reszta części prądnicy pozostaje bez zmian.
5. Różnica pomiędzy prądnicą a silnikiem:
Prądnica jest to urządzenie, które wytwarza prąd elektryczny, natomiast silnik
elektryczny jest urządzeniem, którym do prawidłowego funkcjonowania potrzebuje prądu
elektrycznego. Np. W elektrowni wiatrowej, wiatr napędza wiatrak, dzięki czemu prądnica
wytwarza prąd elektryczny, który potem dostarczany jest do urządzenia czyli silnika
elektrycznego, np. lodówki. Każdy silnik elektryczny może stać się prądnicą i odwrotnie,
w zależności od tego, w jakiej formie dostarcza się energii i gdzie się ją odbiera.
2