التوليد الكهرومغناطيسي

لدينا بطارية، ومصباح، وموصل، وهناك مغناطيس بجانب الموصل يمكنه الدوران: إنها بوصلة. عندما يمر تيار كهربائي عبر الموصل، تلتف البوصلة، لأن التيار يُنشئ مجالا مغناطيسيا حول الموصل. إذا عكسنا اتجاه البطارية، لنجعل التيار يسير في الاتجاه المعاكس، فإن اتجاه المجال المغناطيسي ينعكس كذلك، فينعكس اتجاه البوصلة. لذا فالتيار الكهربائي يُسبب مجالا مغناطيسيا. هل يعمل هذا الأمر معكوسا؟ هل يمكن للمجال المغناطيسي أن يُنشئ تيارا؟ لنصل الموصل بمقياس جلفانومتر. يُظهر المقياس صفر. لا يوجد تيار عبر الموصل. لنقرب مغناطيسا منه، و... نعم، هناك الآن تيار عبر الموصل. لكن المقياس الآن يُظهر صفر ثانية، رغم أن المغناطيس لا زال قريبا من الموصل. لنزيل المغناطيس، و... لحظة! عبر تيار خلال الموصل أثناء إزالتنا للمغناطيس أيضا، وإذا قربناه ثانية، يعبر تيار آخر لمدة قصيرة. لكن عندما يكون المغناطيس ثابتا، يتوقف التيار في الموصل. يظهر التيار عندما يتحرك المغناطيس. تغير المجال المغناطيسي يُنتج تيارا في الموصل. يسمى هذا بالتوليد، ويسمى التيار الناتج بالتيار المتولد. لا يؤثر المجال المغناطيسي سوى على جزء صغير من الموصل. لكن إذا لففنا الموصل إلى حلقة، يتأثر جزءٌ أكبرُ من الموصل بالمجال المغناطيسي. يصبح التيار المتولد أقوى، وكلما زدنا من عدد لفات السلك، كلما أصبح التيار أقوى. الموصل الملفوف في حلقات يسمى بالملف. لذا فعندما يتحرك المغناطيس، يتولد تيار في الموصل. تقوم كيم الآن بلف مغناطيس بالقرب من موصل ملفوف في شكل ملف. المغناطيس يتحرك، والمجال المغناطيسي يتغير باستمرار. يتولد تيار في الموصل. يتسبب التيار في إضاءة المصباح. يمكن لكيم أن تستريح الآن، ونستبدلها بـ... ماء جارٍ. جريان الماء هو ما يجعل المغناطيس يدور الآن، ويستمر المصباح في الإضاءة. المغناطيس الذي يدور بالقرب من الملف يؤدي لنشوء تيار. يولد المغناطيس تيارا في الملف. هذا مولد بسيط. يحول المولد الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية. إذا دار المغناطيس بسرعة أكبر، يصبح التيار أقوى، ويزيد توهج المصباح. لنستبدل المصباح بمقياس جلفانومتر ثانية. عندما يدور المغناطيس، يمر التيار اولا في أحد الاتجاهين، ثم في الاتجاه المعاكس. يُغير التيار اتجاهه باستمرار. يُنتج المولد تيارا مترددا. لنقارنه بالبطارية. يعبر التيار هنا في نفس الاتجاه دائما. إنه تيار مستمر. التغيرات في المجال المغناطيسي تولد تيارا في الموصل، تيار متولد. يمكن استخدام التوليد لتحويل طاقة حركية إلى طاقة كهربائية، باستخدام مولد.