Ģenerators ir ierīce, kas mehānisko enerģiju pārveido
elektroenerģijā.
Maiņstrāvas ģenerators darbojas pēc elektromegnētiskās indukcijas likuma
Pēc tā var izsekot kā mainās vada rāmīti caurtverošā
magnētiskā plūsma ф, kontūrā radot pēc virziena un lieluma laikā mainīgu
elektrodzinējspēku e.
Pieņemsim, ka rāmīša rotācijas periods ir T
Pēc elektromagnētiskās indukcijas likuma, elektrodzinējspēka e lielums ir
atkarīgs no rāmīti cautverošās magnētiskās plūsmas
izmaiņas ātruma.
Sākuma momentā t=0, rāmīša plakne atrodas
perpendikulāri magnētiskā lauka indukcijas līnijām. Šajā momentā magnētiskā
plūsma caur rāmīša plakni S ir sasniegusi maksimālo vērtību
m
un vairs nepieaug. Tās
izmaiņas ātrums ir vienāds ar nulli un magnētiskā plūsma tūdaļ sāks
samazināties.
Šajā rāmīša stāvoklī arī indukcijas elektrodzinējspēks e ir nulle.
Rāmītim vienmērīgi rotējot pulksteņrādītāja virzienā, tas kādā laika
momentā t ir pagriezies pret indukcijas līnijām leņķī α , un magnētiskā
plūsma , kas šķērso rāmīti, ir ф=фmcosα. Šajā brīdī magnētiskās
plūsmas maiņas ātrums un, tātad, arī indukcijas elektrodzinējspēks e
palielinās. Jo slīpāk pret indukcijas līnijām stāv rāmītis, jo, mainoties
leņķim α, straujāk mainās rāmīti caurtverošā
magnētiskā plūsma.
Rāmīša rotācijas pirmais ceturtdaļperiods t=T/4 beidzas
tad, kad rāmīša plakne nostājas paralēli magnētiskā lauka indukcijas līnijām.
Tad leņķis α=π/2 un šajā mirklī magnētiskā
plūsma caur rāmīša plakni izzūd. ф=фmcosα=0 Toties magnētiskās plūsmas maiņas ātrums
un indukcijas elektrodzinējspēks e sasniedz maksimālo vērtību.
Rāmīša rotācijas perioda otrajā ceturtdaļā magnētiskā plūsma
no nulles atkal pieaug līdz maksimālajai vērtībai
m ,bet plūsmas maiņas ātrums un
elektrodzinējspēks samazinās no maksimālās vērtības līdz nullei. Pēc
pusperioda, laika momentā t=T/2 , rāmītis atkal stāv
perpendikulāri magnētiskā lauka indukcijas līnijām, taču tā garenmalas
ir mainījušās vietām. Tāpēc otrajā pusperiodā no laika momenta t=T/2 līdz t=T mainās
elektrodzinējspēka darbības virziens, bet tā izmaiņas notiek tāpat, kā pirmajā
pusperiodā.
Pēc katra rotācijas perioda viss atkārtojas no jauna.