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1. 개요
發電機 / Electric generator여러 에너지들을 이용해서 전기 에너지를 만들어내는 장치. 당연히 발전소에 있고, 큰 빌딩 지하에서도 볼 수 있다. 축제 행사 때 들어오는 노점상들이 조명을 돌리기 위해 휴대용 발전기를 쓰기도 한다.
구조를 조금만 변형하면 모터가 된다. 발전기는 움직여서 전기를 만들고 모터는 전기를 집어넣으면 움직이므로 입출력물은 서로 정반대인 관계고, 입력된 에너지를 축 회전 운동으로 전환한다는 점에서 같다.
| 모터(전동기) | 발전기 | |
| 입력 | 전기 | 회전(운동에너지) |
| 출력 | 회전(운동에너지) | 전기 |
이 점을 이용하여 쉽게 구할수 있는 장난감 모터를 조그만 LED와 연결한 다음 모터를 돌리면 불이 들어온다.[1]
비슷한 방법으로는 LED 여러개를 엮어서 태양 빛에 두면 태양광 발전기로 변신한다. 다만 이것은 전자기 유도 현상을 이용한 것이 아니기 때문에 광전효과 부분을 참조.
2. 원리
전자기 유도 현상.[2] 보통 축에 영구자석이 연결되어있고, 영구자석이 움직이며 자기장이 변하고 내부에서 전위차가 생기면서 코일에 유도전류가 흐른다.맥스웰 방정식 중 하나가 이 원리를 설명하는데, [math( \displaystyle \oint_{\partial\Sigma}\mathbf{E}\cdot d\mathbf{l}=-\frac{d}{dt}\iint_{\Sigma}\mathbf{B}\cdot d\mathbf{S} = -\frac{d}{dt} \Phi_B)]로 나타낸다.
그냥 시간에 대한 자속[3]의 변화에 따라 기전력이 발생한다는 뜻이다.
태양전지도 전기 에너지를 만들어 내기 때문에 발전기의 일종으로 볼 수 있으나, 일반적인 발전기와는 달리 광전효과를 쓴다.
정전기를 만들어내는 발전기도 있다. 벤더그래프 정전발전기라고 하며, 사이클로트론이 없던 개발 당시 최강 입자가속기였다. 그리고 현재도 입자가속기로 잘 쓰이고 있다. 학교에선 이 입자가속기를 갖다놓고 정전기를 부각하고, 과학관에선 여기에서 발생하는 엄청난 정전기로 머리를 솟게 하기 때문에 전시용으로 갖다놓기도 한다. 물론 장난감 용도로 쓰기도 한다.[4]
3. 분류
3.1. 생산하는 전기의 특성에 따라서
3.2. 동력의 특성에 따라서
- 왕복엔진
- 디젤발전기
- 프리 피스톤 엔진 발전기
- 수동발전기
- 인버터 발전기
- 터보샤프트 엔진 발전기
- MHD 발전
- 연료전지
- 전동발전기
전동기로 동작하는 발전기이다. 전기에너지를 운동에너지로 변환하고 다시 전기에너지로 변환하는 과정을 거치며 전압변환, 주파수변환, 위상변환을 할 수 있다. 과거 전기제어 기술이 부족했을 때 전동기를 제어하기 위해서 사용하기도 했다. 전기에너지를 플라이휠에 저장하는 다이나믹 UPS도 비슷한 원리이다. 먼 이런 물건을 쓰나 싶겠지만 과거 전력제어 기술이 부족했을때는 제어용으로 많이 쓰였고, 현재도 고품질의 전력을 얻기 위해서 전동발전기를 사용하는 경우가 많다.
3.3. 목적에 따라서
- 비상발전기
- 용접용발전기 : 이름 그대로 용접을 위한 발전기다. 용접도 할 수 있고 220V를 쓸 수 있는 콘센트가 같이 있는 방식과 용접만 할 수 있는 방식으로 나뉜다.
- 일렉트릭 기타
3.4. 기타
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- DEAD BY DAYLIGHT에서는 생존자 플레이어들이 살인마 플레이어를 피하면서 발전기 5개를 고친 다음 문을 열어 도망갈 수 있는 오브젝트로 나온다.[5]
[1] 아주 빠르게 돌려야 한다. 스피커의 전원에 전구를 연결하고 스피커 앞에다 대고 북을 치면 전구에 불이 들어오는 것과 비슷한 원리다. 스피커도 액츄에이터의 일종이라 전동기나 발전기처럼 코일과 자석으로 구성되어있기 때문이다. 참고로 그 떨림으로 일어나는 전기 신호를 입력하면 마이크가 된다.[2] 태양광 발전기는 광전효과를 이용한다. 전기에너지를 생산하는 방식은 현재 광전효과(광에너지 → 전기에너지)와 전자기 유도 현상(운동에너지 → 전기에너지)밖에 없다. 나머지는 모두 XX에너지 → (열에너지) → 운동에너지 → 전기에너지의 방식을 거친다.[3] 자기장과 유사한 개념[4] 미스터 빈에서도 등장했는데, 빈은 되려 전기가 흡수되고는 자석인간이 됐다.(...)[5] 타이밍에 맞춰 키를 눌러서 고쳐야 하는데, 박자가 엇나가면 터지듯이 크게 흔들리면서 해당 플레이어 위치가 발각된다.[6] 증기기관 형식의 거대한 발전기이자 마을을 따뜻하게 유지하는 거대한 보일러다. 즉 열병합발전소.