إن الحاجة أُمّ الإختراع كما يُقال دائماً، فالحاجة إلى طاقة كهربائية ، نظراً لأهميتها الكبيرة في كل مجالات الحياة ؛جعل العلماء يبحثون بكل الطرق ووسائل والوسائل ،وعملوا على إجراء التجارب المختلفة لاستغلال الطاقة الحركية أو الميكانيكية في إنتاج الطاقة الكهربائية ، ومن هنا جاءت فكرة المولد الكهربائي الذي إخترعه العالِم الإنجليزي مايكل فارادي من عام 1831 .
تعرف ما هو المولد الكهربائي
في البداية سوف نتعرّف على المولد الكهربائي ، المولد الكهربائي عبارة عن جهاز يعمل على تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية في مجال موجود فيه المجال المغناطيسي ، ويُصنّف المولد من ضمن الأجهزة الميكانيكية ، والمولدات الكهربائية أصبحت في وقتنا الحالي هي المُغذي الأساسي لجميع الشبكات الكهربائية.
إذن فالمولد الكهربائي لا يقوم بإستحداث الطاقة ، وإنما تكون موجودة على شكل طاقة ميكانيكية وهو يقوم بتحويلها إلى طاقة كهربائية، فلذلك نَجِد أنه كل مولد يكون موصول معه توربين أو محرك ديزل ، لتأمين الطاقة الميكانيكية له ، وتُسمى هذه الأداة التي تُوفِّر الطاقة الميكانيكية للمولد في لغة المهندسين بالمحرك الأساسي.
مبدأ عمل المولد الكهربائي
يجب أن يتكون المحرك من دائرة للسيطرة على سرعته ، وتكون ميكانيكية أو كهربائية ، فتقوم بزيادة أو تخفيف السرعة حسب الوضع والأحمال من أجل السيطرة على الطاقة الميكانيكية التي تُزوِّد بها المولد ، فيقوم ملف المولد بالدوران ، وبالتالي يبدأ التدفق المغناطيسي ، الذي يمّر من الملف بطريقة متغيرة حسب الزاوية المحصورة بين العمود على الملف وإتجاه خطوط المجال المغناطيسي، وبسبب التغَيُّر في التدفق ،يؤدي إلى توليد تيار حثي ، له قيمة مُتغيرة وإتجاه متغير، وتوليد قو دافعة حثية، وطالما هناك تغيُّر في التدفق المغناطيسي ؛ يكون هناك تَوَلُّد للتيار الكهربائي ، وهذا كله يبقى مستمراً طالما الملف يدور .
إذن يعتمد المولد الكهربائي في تحويله للطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية على خاصية الحث المغناطيسي ،ومن الأمثلة التوضيحية على عمل المولد ؛إضاءة مصباح الدراجة يتم من خلال توليد طاقة كهربائية ناتجة عن الطاقة الحركية التي يقوم دوران العجلات بتوليدها ، وهذا نموذج بسيط على تطبيقات المولد ، ولكن محطات توليد الطاقة الكبيرة تكون بحاجة إلى طاقة حركية كبيرة ، فيتم توليدها عن طريق الطاقة المتجددة مثل الماء والرياح. ولا بد لنا أن نذكر أنه هناك جهاز آخر يقوم بالعملية العكسية للمولد الكهربائي ؛أي يعمل على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية وهو المحرك الكهربائي.
