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कुछ उत्पन्न करने के लिए इसे अन्य अवयवों से बनाना है।आप अपने आस-पास की दुनिया के बारे में विचारों के स्निपेट्स का उपयोग करके एक छोटी कहानी तैयार कर सकते हैं; लोग अपने जीवन के लिए उन सूचनाओं के आधार पर योजनाएँ बनाते हैं जो वे विभिन्न स्रोतों से इकट्ठा करते हैं।
एक जनरेटर, रोजमर्रा की भाषा में, एक इकाई है जो मानव प्रयासों के लिए, आमतौर पर बिजली का उत्पादन करने में सक्षम है। चूंकि बिजली और ऊर्जा, दुर्भाग्य से, कुछ भी नहीं से बन सकते हैं, जनरेटर को स्वयं किसी प्रकार के बाहरी स्रोत द्वारा संचालित किया जाना चाहिए, ऊर्जा जो तब उपयोग करने योग्य बिजली में प्रसारित होती है। यदि आपने कभी अच्छी तरह से तैयार लोगों के स्वामित्व वाले केबिन में डेरा डालने का समय बिताया है, तो आप गैस से चलने वाले जनरेटर की अवधारणा से परिचित हो सकते हैं। आज, विभिन्न प्रकार के जनरेटर मौजूद हैं, लेकिन उनमें से सभी एक ही मौलिक भौतिक जनरेटर के काम करने वाले सिद्धांतों पर भरोसा करते हैं।
बिजली पैदा करना
1831 में, भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे ने पाया कि जब एक चुंबक तार के एक तार के अंदर ले जाया जाता है, तो तार के अंदर इलेक्ट्रॉनों का "प्रवाह" होता है, इस आंदोलन को विद्युत प्रवाह कहा जाता है। एक जनरेटर कोई भी मशीन है जो ऊर्जा को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करती है, लेकिन इस ऊर्जा के स्रोत की परवाह किए बिना - चाहे वह कोयला, जल या पवन ऊर्जा हो - एक विद्युत क्षेत्र के भीतर गति के माध्यम से विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।
सभी संभावना में, आपने किसी तरह से एक्शन में मैग्नेट को देखा है - शायद छोटे, आयताकार मैग्नेट, जो घर और कार्यालय सेटिंग्स में उपयोग किए जाते हैं, जो कि रेफ्रिजरेटर के लिए ब्याज की वस्तुओं को चिपकाते हैं। एक विशेष प्रकार के सिलेंडर के आकार का चुंबक, जिसे एक इलेक्ट्रोमैग्नेट कहा जाता है, को कंडक्टिंग वायर (जैसे तांबे के तार) के एक इन्सुलेटेड कॉइल्स की एक श्रृंखला के चारों ओर रखा जाता है, जो एक केंद्रीय शाफ्ट के चारों ओर लिपटे होते हैं। इनमें से प्रत्येक कॉइल, फिर, शाफ्ट के चारों ओर एक अंगूठी की तरह होता है और शाफ्ट के अक्ष पर एक समकोण पर उन्मुख होता है, बहुत कुछ धुरी के टायर के संबंध की तरह जो उन्हें धारण करता है। जब तारों से जुड़ा शाफ्ट घूमता है, तो एक धारा उत्पन्न होती है, क्योंकि तारों के बाहर बेलनाकार इलेक्ट्रोमैग्नेट उनके साथ घूमता नहीं है, इस प्रकार एक चुंबकीय क्षेत्र के बीच सापेक्ष आंदोलन स्थापित करता है और कंडक्टर तार के अंदर चार्ज होता है।
यदि चुंबकीय क्षेत्र का स्रोत स्थिर तार या तारों के आसपास के क्षेत्र में चला जाता है तो भी यही होगा। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन घूम रहा है, चुंबक या तार (या दोनों), इसलिए जब तक रिश्तेदार है, उनके बीच चल रहा है।
बिजली जनरेटर: क्यों?
बिजली की चल रही पीढ़ी हमेशा एक चिंता क्यों है? ऐसा क्यों है कि आप जानते हैं कि आपका जीवन बाधित हो जाएगा और संभवतया बाधित हो जाएगा यदि "शक्ति बाहर जाती है" एक या अधिक दिनों के लिए? इसका सरल उत्तर यह है कि, जबकि मानव आपात स्थितियों में उपयोग के लिए प्राकृतिक गैस और तेल जैसे जीवाश्म ईंधन की जबरदस्त मात्रा में भंडारण कर सकता है, बड़ी मात्रा में बिजली को स्टोर करने का कोई अच्छा तरीका नहीं है। आपके पास पहुंच के भीतर बिजली स्टोर करने के लिए मानव जाति के सबसे अच्छे प्रयास का एक संस्करण है, जो एक बैटरी है। लेकिन जब बैटरी, प्रौद्योगिकी की दुनिया में सब कुछ की तरह, समय के साथ और अधिक शक्तिशाली और लंबे समय तक चलने वाली हो गई है, तो वे पूरे शहर और आधुनिक अर्थव्यवस्थाओं के लिए आवश्यक बड़े पैमाने पर वोल्टेज आउटपुट को बनाए रखने की उनकी क्षमता के मामले में बेहद सीमित हैं।
आधुनिक दुनिया में, बिजली को स्टोर करने का कोई विश्वसनीय तरीका नहीं होने के परिणामस्वरूप, कच्चे माल से इसे उत्पादित करने के तरीके हमेशा होने चाहिए। यही कारण है कि अधिकांश व्यवसाय, उनकी प्रकृति के आधार पर, परिवेश के शहर की आपूर्ति बाधित होने की स्थिति में बैकअप जनरेटर होते हैं। हालांकि एक घंटे के लिए बिजली खोने वाली बेसबॉल-कार्ड की दुकान भयावह नहीं हो सकती है, अस्पताल की गहन देखभाल इकाई में उन प्रभावों पर विचार करें जिनमें बिजली से चलने वाली मशीनें सचमुच उनके लिए सांस लेने और अन्य महत्वपूर्ण कार्यों के माध्यम से लोगों को जीवित रख रही हैं।
बिजली का भौतिकी
चित्र दो बड़े, घन के आकार के चुम्बकों को एक मीटर अलग रखा गया है, जिसमें से एक दक्षिणी ध्रुव के साथ दूसरे के उत्तरी ध्रुव का सामना कर रहा है और इस तरह उनके बीच एक मजबूत, additive चुंबकीय क्षेत्र बना रहा है। यह फ़ील्ड उत्तरी ध्रुव की ओर इशारा करती है और, अगर मैग्नेट के सिरे फर्श के संबंध में पूरी तरह से लंबवत हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र की दिशा फर्श के समानांतर है, जैसे अदृश्य कालीनों का ढेर। यदि एक संवाहक तार सीधे खड़े होकर मैग्नेट के बीच की जगह से गुजरा है और प्रत्येक से ठीक 0.5 मीटर की दूरी पर है, तो तार की गति चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत होती है और तार के साथ करंट उत्पन्न होता है। चुंबकीय क्षेत्र, तार की गति और वर्तमान दिशा (और तार की) इस प्रकार परस्पर लंबवत हैं।
इस से महत्वपूर्ण बात यह है कि यह चुंबक-तार व्यवस्था बिजली की एक स्थिर आपूर्ति उत्पन्न करने के लिए पूरी तरह से स्थापित है जब तक कि केंद्रीय शाफ्ट घूमता रहता है, बेलनाकार चुंबक के अंदर कुंडलित तारों को इस तरह से आगे बढ़ाता है ताकि एक स्थिर सुनिश्चित हो सके तारों के माध्यम से और एक बाहरी मशीन, घर या पूरे पावर ग्रिड में प्रवाह। यहां चाल, निश्चित रूप से, शाफ्ट को स्पिन करने के लिए शक्ति प्रदान कर रही है। इंजीनियरों ने विभिन्न प्रकार के जनरेटर का उत्पादन किया है जो विभिन्न बिजली स्रोतों का उपयोग करते हैं।
जेनरेटर के प्रकार
विद्युत जनरेटर को थर्मल जनरेटर में विभाजित किया जा सकता है, जो बिजली पैदा करने के लिए गर्मी का उपयोग करते हैं, और गतिज जनरेटर, जो बिजली का उत्पादन करने के लिए गति की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। (ध्यान दें कि गर्मी, काम और ऊर्जा सभी की इकाइयाँ समान्य हैं - आमतौर पर जूल या एक से अधिक, लेकिन कभी-कभी कैलोरी, एर्ग्स या ब्रिटिश थर्मल यूनिट्स। पावर प्रति यूनिट समय पर ऊर्जा होती है और आमतौर पर वाट या हॉर्स पावर में होती है।)
थर्मल जनरेटर: जीवाश्म-ईंधन जनरेटर उद्योग मानक हैं और कोयला, पेट्रोलियम (तेल) या प्राकृतिक गैस के जलने से संचालित होते हैं। ये ईंधन बहुतायत से परिमित हैं, और वे पर्यावरणीय और स्वास्थ्य समस्याओं की मेजबानी करते हैं जिन्होंने मानवता को विकल्प के रूप में आने के लिए प्रेरित किया है। सह-उत्पादन इस प्रकार के पौधों से अपशिष्ट भाप को ग्राहकों तक पहुंचाना शामिल है जो अपने छोटे जनरेटर के लिए भाप का उपयोग करते हैं। परमाणु ऊर्जा परमाणु विखंडन, एक "स्वच्छ" लेकिन विवादास्पद प्रक्रिया के दौरान जारी ऊर्जा का दोहन है। प्राकृतिक गैस जनरेटर भाप का उत्पादन किए बिना बिजली का उत्पादन करते हैं और इसे भाप उत्पादन के साथ जोड़ा जा सकता है। बायोमास पौधों, जिसमें गैर-पारंपरिक वस्तुओं का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है (जैसे लकड़ी या पौधे पदार्थ), ने 21 वीं सदी की शुरुआत में गति प्राप्त की है।
काइनेटिक जनरेटर: दो मुख्य प्रकार के गतिज विद्युत जनरेटर पनबिजली संयंत्र और पवन ऊर्जा (या पवन टर्बाइन) हैं। पनबिजली संयंत्र जनरेटर के अंदर शाफ्ट को स्पिन करने के लिए पानी के प्रवाह पर भरोसा करें। चूँकि कुछ नदियाँ पूरे वर्ष में स्थिर दर से मिलती-जुलती रहती हैं, इसलिए इनमें से अधिकांश सुविधाओं में बांधों द्वारा निर्मित कृत्रिम झीलें शामिल हैं (जैसे कि दक्षिणी नेवादा में झील मीड और उत्तरी एरिजोना, हूवर डैम द्वारा गठित) ताकि टरबाइनों में प्रवाह हो सके क्षेत्र की जरूरतों के अनुसार कृत्रिम रूप से हेरफेर। पवन ऊर्जा स्थानीय झीलों और वन्य जीवन को बाधित न करने का फायदा उसी तरह से होता है जैसे कृत्रिम झीलें करती हैं, लेकिन बिजली पैदा करने की तुलना में हवा पानी की तुलना में बहुत कम कुशल है, और यह हवा के स्तर और गति के स्तर को भी बढ़ाती है। जबकि "पवनचक्की खेतों" में एक निश्चित स्तर की बिजली बनाने के लिए एक साथ जुड़े हुए कई टर्बाइन शामिल हो सकते हैं, बड़े आकार के बिजली जो कि बड़े आकार के समुदायों को बिजली प्रदान करने के लिए पर्याप्त है 2018 तक संभव नहीं था।