ويقوم الماء أو الهواء أو البخار أو الغازات الناتجة عن احتراق بدفع سلسلة من الشفرات التي تم تركيبها على عمود دوار مما يؤدي إلى تدويره. ومن ثم يحول المولد الطاقة الميكانيكية للجزء الدوار إلى طاقة كهربائية. وتتعدد أنواع التوربينات المُستخدمة في هذا الغرض ما بين توربينات الرياح، التوربينات الكهرومائية، توربينات الاحتراق، التوربينات البخارية. وبشكل عام يتم استخدام المولد الكهربائي لتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية تُنقل وتوزع عبر خطوط الكهرباء حتى يتم الاستعانة بها في التجارة والصناعة، ولحركة السيارات والقطارات والطائرات والسفن. أمثلة الطاقة الميكانيكية يمكن تعريف الطاقة الميكانيكية أو طاقة الحركة بأنها الطاقة التي يتم إنتاجها من حركة الأجسام وانتقالها من موضع إلى آخر. المولد الكهربائي يحول الطاقة الحركية الى طاقة كهربائية 1. حيث تُنتج عن تحول الأجسام من طاقة الوضع إلى طاقة الحركة. وتُستخدم وحدة الجول في قياس الطاقة الميكانيكية. وللطاقة الميكانيكية نوعان الأول هو الطاقة الكامنة أي قدرة الجسم على الحركة مع عدم وجود قوة تحركه فتصبح هناك طاقة ميكانيكية كامنة فيه. والثاني هو الطاقة الميكانيكية الحركية والتي يستخدمها الجسم عندما يبدأ في التحرك، وتحدث تلك الطاقة عندما تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية.
المراجع 1 2 3
تعتبر أنظمة تحويل الطاقة الأخرى أكثر تعقيداً، لا سيما تلك التي تأخذ الطاقة الخام من الوقود الأحفوري والوقود النووي لتوليد الطاقة الكهربائية. تتطلب الأنظمة من هذا النوع خطوات أو عمليات متعددة تخضع فيها الطاقة لسلسلة كاملة من التحولات من خلال أشكال وسيطة مختلفة. أنواع تحويلات الطاقة: هناك أنواع مختلفة من الطاقة في كل مكان حولنا ويمكن تحويل مصادر الطاقة هذه من شكل إلى آخر: يمكن تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة حرارية. يمكن تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية وطاقة ضوئية وطاقة حرارية وغيرها. يمكن تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. يمكن تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة تسخين. يمكن تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، طاقة كامنة، وغيرها. يمكن تحويل الطاقة النووية إلى طاقة ضوئية وطاقة حرارية. يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية وطاقة كيميائية وطاقة كهربائية. المولد الكهربائي يحول الطاقة الحركية الى طاقة كهربائية ومنزلية. يمكن تحويل طاقة الجاذبية الكامنة إلى طاقة حركية. ما الذي يحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية؟ أدرك العالم البريطاني "مايكل فاراداي " العلاقة بين المجالات المغناطيسية والكهرباء لأول مرة في عام 1831م. ولاحظ أنّه عندما يتحرك المغناطيس عبر ملف من النحاس، يتدفق التيار عبر الأسلاك.
مولدات تعمل بالتوربينات – Turbine driven generators: يتم توليد معظم الكهرباء في الولايات المتحدة والعالم من محطات الطاقة الكهربائية التي تستخدم التوربينات لتشغيل مولدات الكهرباء. تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية – e3arabi – إي عربي. في مولد التوربينات، يدفع مائع متحرك "مثلاً ماء أو بخار أو غازات احتراق أو هواء"، سلسلة من الشفرات المركبة على عمود دوار. قوة السائل على الشفرات تدوّر (spins / rotates) عمود الدوران للمولد. يقوم المولد بدوره بتحويل الطاقة الميكانيكية (الحركية) للعضو الدوّار إلى طاقة كهربائية. هناك أنواع مختلفة من التوربينات، مثل: التوربينات البخارية وتوربينات الاحتراق (الغازية) والتوربينات الكهرومائية وتوربينات الرياح.
يأتي معظم توليد الكهرباء في العالم من المولدات التي تستند إلى اكتشاف العالم "مايكل فاراداي" في عام 1831م، إنّ تحريك المغناطيس داخل ملف من الأسلاك يصنع (يحفز) تياراً كهربائياً يتدفق عبر السلك. لقد صنع "فاراداي" أول مولد كهربائي يسمّى "قرص فاراداي"، والذي يعمل على هذه العلاقة بين المغناطيسية والكهرباء والذي أدى إلى تصميم المولدات الكهرومغناطيسية التي نستخدمها اليوم. تستخدم المولدات الكهرومغناطيسية مغناطيساً كهربائياً "مغناطيساً تنتجه الكهرباء" وليس مغناطيساً تقليدياً. يحتوي المولد الكهرومغناطيسي الأساسي على سلسلة من الملفات المعزولة من الأسلاك التي تشكل أسطوانة ثابتة تسمى الجزء الثابت (stator) تحيط بعمود كهرومغناطيسي يسمى الدوّار (rotor). يؤدي تدوير الدوار إلى تدفق تيار كهربائي في كل قسم من أجزاء الملف السلكي، والذي يصبح موصلاً كهربياً منفصلاً. مولد كهرباء منزلي. تتحد التيارات في الأقسام الفردية لتشكل تياراً كبيراً واحداً. هذا التيار هو الكهرباء التي تنتقل من المولدات عبر خطوط الكهرباء إلى المستهلكين. تمثل المولدات الكهرومغناطيسية التي يقودها المحرك الرئيسي الحركي (الميكانيكي – kinetic) أداة لتوليد الكهرباء في الولايات المتحدة والعالم تقريباً.