الإجابة الصحيحة هي: تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
المولدات الكهربائية هي أجهزة تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يتم ذلك عن طريق تحريك مغناطيس داخل ملف كهربائي. يؤدي هذا إلى إنشاء مجال كهرومغناطيسي يولد تيارًا كهربائيًا في الملف.
يمكن أن تأتي الطاقة الميكانيكية التي تدير المولدات الكهربائية من مصادر مختلفة، مثل:
- الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري أو مصادر الطاقة المتجددة.
- الطاقة المائية الناتجة عن تدفق المياه.
- الطاقة النووية الناتجة عن انقسام الذرات.
تعتمد عملية توليد الطاقة الكهربائية في المولدات الكهربائية على قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، والذي ينص على أنه عندما يتحرك موصل داخل مجال مغناطيسي، فإنه يولد تيارًا كهربائيًا في الموصل.
في المولدات الكهربائية، يكون الملف الكهربائي ثابتًا، بينما يتحرك المغناطيس. يتسبب هذا في إنشاء مجال كهرومغناطيسي متغير في الملف، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي في الملف.
يمكن أن يكون التيار الكهربائي الناتج من المولدات الكهربائية إما تيارًا مترددًا (AC) أو تيارًا مستمرًا (DC). يتم استخدام التيار المتردد بشكل شائع في التوزيع الكهربائي، بينما يتم استخدام التيار المستمر في بعض الأجهزة الإلكترونية.
يمكن شرح تحولات الطاقة التي تحدث في المولدات الكهربائية على النحو التالي:
- الطاقة الميكانيكية: هي الطاقة التي تنتج عن الحركة. في المولدات الكهربائية، تأتي الطاقة الميكانيكية من مصدر خارجي، مثل محرك احتراق داخلي أو توربين.
- الطاقة الحركية: هي الطاقة التي تمتلكها الأجسام بسبب حركتها. تتسبب الطاقة الميكانيكية في حركة المغناطيس داخل المولد الكهربائي.
- الطاقة الكهرومغناطيسية: هي الطاقة التي تنتج عن المجال الكهرومغناطيسي. يتسبب تحريك المغناطيس داخل الملف الكهربائي في إنشاء مجال كهرومغناطيسي متغير.
- الطاقة الكهربائية: هي الطاقة التي يمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة الكهربائية. يتسبب المجال الكهرومغناطيسي المتغير في توليد تيار كهربائي في الملف الكهربائي.
وبالتالي، فإن المولدات الكهربائية هي أجهزة تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية عن طريق إنشاء مجال كهرومغناطيسي متغير.
