يتولد التيار الكهربائي بواسطة المغناطيس من خلال ظاهرة تُعرف باسم

الحث الكهرومغناطيسي

. تعتمد هذه الظاهرة على مبدأين رئيسيين :

1. المجال المغناطيسي:

يُصدر المغناطيس مجالًا مغناطيسيًا غير مرئي يمتد حوله. قوة هذا المجال تتناسب طرديًا مع قوة المغناطيس و تتناقص مع المسافة.

2. الحث الكهرومغناطيسي:

عندما يتغير التدفق المغناطيسي خلال حلقة موصلة (سلك ملفوف على شكل حلقة مثلاً)، يُحدث هذا التغير قوة دافعة كهربائية (EMF) في الحلقة، وبالتالي يُولّد تيارًا كهربائيًا. يحدث التغير في التدفق المغناطيسي بعدة طرق:

*

حركة المغناطيس بالنسبة للموصل:

إذا تحرك مغناطيس بالقرب من موصل كهربائي، أو تحرك الموصل بالقرب من مغناطيس ثابت، فإن التدفق المغناطيسي خلال الموصل يتغير، مما يُولّد تيارًا كهربائيًا. كلما زادت سرعة الحركة، زاد التيار المتولد.
*

تغيير قوة المغناطيس:

إذا تغيرت قوة المجال المغناطيسي للمغناطيس (مثل استخدام مغناطيس كهربائي وقوة تياره)، فإن التدفق المغناطيسي خلال الموصل يتغير، مما يُولّد تيارًا كهربائيًا.
*

تغيير زاوية الموصل بالنسبة للمجال المغناطيسي:

إذا تغيرت زاوية الموصل بالنسبة لخطوط المجال المغناطيسي، فإن التدفق المغناطيسي خلال الموصل يتغير، مما يُولّد تيارًا كهربائيًا.

كيف تعمل المولدات الكهربائية؟

المولدات الكهربائية تعتمد على هذا المبدأ. تتكون من:

*

مغناطيس دائم أو كهربائي:

يُولّد المجال المغناطيسي.
*

ملف سلكي دوار:

يُدعى "الrotor" أو الدّوّار. يدور هذا الملف داخل المجال المغناطيسي.
*

حلقات انزلاق (commutator):

تنقل التيار الكهربائي المتولد في الملف إلى الدائرة الخارجية.

عند دوران الملف داخل المجال المغناطيسي، يتغير التدفق المغناطيسي باستمرار خلال الملف، مما يُولّد تيارًا كهربائيًا متردد (AC) في الملف. تُستخدم حلقات الانزلاق لتحويل هذا التيار المتردد إلى تيار مستمر (DC) في بعض المولدات، أو يُبقى متردداً في مولدات أخرى حسب الحاجة.


باختصار، توليد الكهرباء بالمغناطيس يعتمد على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، حيث يُحدث تغير التدفق المغناطيسي خلال موصل كهربائي قوة دافعة كهربائية، وبالتالي يُولّد تيارًا كهربائيًا. تستخدم المولدات الكهربائية هذا المبدأ بكفاءة عالية لتحويل الطاقة الميكانيكية (الطاقة الحركية للدوران) إلى طاقة كهربائية.