Jeneratörün çalışma prensibi
Elektrik üreteci olarak günümüzde birçok alanda kullanılan ve modern üretim bantlarının bir vazgeçilmezi halinde gelen jeneratörler ya da diğer ismiyle üreteçler, mekanik enerjinin çeşitli sistemler ile elektrik enerjisine dönüştürülmesi sağlayan aletlerdir. 19. yüzyılda özellikle Avrupa’da hızlanan elektrik araştırmaları, kısa süre içerisinde mekanik enerjinin farklı kaynaklar kullanılarak elektrik üretmesi üzerine odaklandı. Rüzgar türbinlerinden buhar makinelerine, su kuvvetinden yararlanan makinelerden içten yanmalı motorlara kadar birçok teknoloji üzerinde çalışılsa da, günümüzde kullanılan jeneratörlerin gerçek mucidinin Nikola Tesla olduğu söylenebilir.
20. yüzyılın ilk dönemlerinden itibaren bilimsel gelişmeler sonucunda insanlar mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmenin mümkün olduğu anladı ve bu doğrultuda çalışmalara başladı. Dinamo olarak adlandırılan ilk modellerde elektromanyetik akım ilkelerinden yararlanılmaktaydı. Dinamo elektromanyetik ilkeleriyle çalışan bir komütatör yardımıyla “doğru akım” üretiyor ve böylece mekanik enerjinin elektrik enerjisi haline gelmesini sağlıyordu. Ancak günümüzde elektrik denince akla gelen ilk isim olan ve kurduğu şirketle enerji sektörünün lokomotifi olan Thomas Edison dahi komütatör ile üretilen doğru akımın kullanışsız olduğunu fark edemedi.
Dinamo sistemlerinde yer alan komütatörün tamamen ortadan kaldırılması ve dönene elektromanyetik cisimler ile elektrik yüklerinin oluşması, bilim tarihinin pek de tanınmayan ancak bir o kadar da önemli olan ismi Nikola Tesla sayesinde olmuştur. 700’ün üzerinde patenti bulunan ve bu alanda kendi döneminin tartışmasız bir numaralı ismi olan Tesla, çok büyük maliyeti olan doğru akım üretiminin rafa kaldırılmasını ve alternatör ile “alternatif akım” üretilmesini sağlamıştır. Nikola Tesla’nın bir başka icadı olan alternatif akım alternatörler tarafından üretilir ve “doğrultucu” vasıtasıyla doğrudan doğru akıma dönüştürülür. Bu şekilde mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi çok daha ucuz olduğundan, günümüzde dahi bu teknoloji kullanılmaktadır.
Manyetizma ile elektrik arasındaki ilişkinin Tesla’dan sonra daha iyi anlaşılması üzerine elektrostatik prensiplerinin kullanıldığı ilk jeneratörlerden vazgeçilmiştir. Çok yüksek gerilimin ve ters orantılı olarak çok düşük akımın oluştuğu bu ilk jeneratörler, triboelektrik ve elektrostatik indüksiyon mekanizmalarıyla çalışmaktaydı. Çalışırken dahi birçok sorun çıkartabilen bu jeneratörlerin doğru akımı çok yüksek maliyetlerle üretmesi endüstriyel alanda uzun süre kullanılmamıştır. Bunun yerine Van de Graaf Jeneratörü ve Wimshurst Makinesi gibi üreteçler kullanılmış ve elektrostatik prensiple elektrik üreten bu üreteçler ile ticari kullanım imkanı doğmuştur. Rotor yani dönen parça ve Stator yani sabit parça aracılığı ile oluşan akım sayesinde elektrik üreten bu jeneratörler, 21. yüzyılda dahi birçok kişisel ve ticari alanda kullanılmaktadır.
