تولید برق با آهنربا
بخش بسیار بزرگی از برق جهان با استفاده از ژنراتورهایی تولید می‌شود که در داخل آنها آهنربا وجود دارد. در حقیقت از آهنربا برای تبدیل انرژی مکانیکی (جنبشی) به الکتریکی استفاده می‌شود.
فلزاتی مثل مس یا آلومینیوم دارای الکترونهای آزاد هستند که میدان مغناطیسی متغیر به آنها نیرو وارد کرده و باعث به وجود آمدن جریان الکتریکی می‌شود. نقش آهنربا در تولید برق نیز همین به حرکت در آوردن الکترونها است و جریان الکتریکی فقط هنگامی قابل به وجود آمدن است که آهنربا و رسانا نسبت به هم حرکت کنند.
در ژنراتورها با استفاده از انرژی مکانیکی، یک سیم پیچ در میدان مغناطیسی آهنربا چرخانده می‌شود (یا سیم پیچ ثابت است و آهنربا می‌چرخد) و به خاطر این چرخش، در دو سر سیم پیچ، اختلاف ولتاژ الکتریکی به وجود می‌آید.
در ژنراتورها، انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی (برق) تبدیل می‌شود و همیشه مقدار انرژی ورودی به ژنراتور، کمتر از میزان انرژی الکتریکی تولید شده توسط آن است. پس دستگاه‌هایی که ممکن است در ویدئوها ببینید و با استفاده از چند آهنربا و قطعات معمول الکتریکی مانند سیم‌پیچ و بدون اینکه انرژی به آنها وارد شود در حال تولید برق هستند همگی غیرواقعی و غیرممکن هستند.
تولید برق با استفاده از آهنربا به تنهایی غیرممکن است، در حقیقت باید انرژی دیگری وارد مجموعه شود (مثلا انرژی موتور بنزینی در موتور برق)، تا بتوان به کمک آهنربا آنرا به انرژی الکتریکی (برق) تبدیل کرد. در بخش انرژی رایگان این موارد کاملا بررسی شده است.
یک مثال از تولید برق با کمک آهنربا
دینام دوچرخه یک ژنراتور کوچک است که بخشی از انرژی پدال زدن شما را به برق تبدیل می‌کند. دوچرخه‌سواران میدانند که در هنگام استفاده از دینام، به انرژی بیشتری برای پدال زدن نیاز است.
دینام دوچرخه دارای آهنربا است که بر روی محور چرخان آن قرار گرفته است، محور دینام به کمک دوران چرخ دوچرخه می‌چرخد و در نتیجه آهنربا را در داخل سیم پیچ دینام، می‌چرخاند. چرخش آهنربا باعث به وجود آمدن اختلاف ولتاژ الکرتیکی در دو سر سیم و در نتیجه روشن شدن لامپ دوچرخه می‌شود.
هر چقدر سرعت دوچرخه افزایش یابد چون محور دینام نیز با سرعت بیشتری می‌چرخد، نور لامپ دورچخه بیشتر می‌شود، ولی در این حالت انرژی بیشتری نیز مورد نیاز است و به سرعت دوچرخه سوار را خسته می‌کند.
منبع
Dynamo’s & Faraday’s Law . (n.d.). Retrieved November 11, 2020, from http://ch-design.weebly.com/3s-urban-bicycle-project/dynamos-faradays-law