Wat is een dynamo of gelijkstroomgenerator?

Een dynamo of gelijkstroomgenerator is een machine die men gebruikt om mechanische energie (bewegingsenergie) om te zetten in elektrische gelijkstroom. De mechanische energie komt de dynamo binnen via een draaiende as. Hieraan bevind zich een anker. Rondom het anker bevinden zich verschillende windingen die zijn gemaakt van elektrolytisch koper. Door het roteren van het ander zal er door de inductie in de koperen windingen een spanning worden opgewekt of een zogenaamde elektromotorische kracht (EMK). Een elektromotor is in feite het omgekeerde principe van een dynamo. Elektromotoren worden namelijk gebruikt om elektrische energie om te zetten in mechanische energie. Kortom met een elektromotor zet men elektriciteit om in beweging.

Het woord dynamo is afgeleid van het Griekse woord ‘dunamis’ dit woord staat voor macht en lichaamskracht. Vroeger was dyname een synoniem voor een elektrische generator. Na de ontwikkeling van de alternator wordt het woord dynamo vooral gebruikt als benaming voor generatoren die gelijkstroom opwekken met behulp van een commutator. Bij een fiets wordt een wisselstroomgenerator ook tegenwoordig nog een dynamo genoemd.

Waaruit bestaat een dynamo?
Een dynamo bestaat uit een aantal onderdelen. Dynamo’s kunnen echter verschillend zijn vormgegeven. Desondanks zullen dynamo’s wel uit een aantal standaard onderdelen moeten bestaan om het principe van de dynamo goed te kunnen laten functioneren. Een dynamo bestaat in ieder geval uit de volgende onderdelen:

  • De stator. De stator is het stilstaande gedeelte van de dynamo. Dit gedeelte is gemaakt van gietstaal. In de stator wordt het magneetveld gevormd. Kleine varianten van de dynamo bevatten een of meer permanente magneten om een magneetveld te vormen. Grotere exemplaren bevatten een aantal elektromagneten die ook wel veldspoelen worden genoemd. Door de stator wordt een magneetveld opgewekt. Dit magneetveld wordt ook wel het excitatieveld of het bekrachtigingsveld genoemd.
  • De commutator, anker of de rotor zijn benamingen voor het zelfde onderdeel. Dit is het draaiende onderdeel van de dynamo waaraan ankerspoelen zijn bevestigd. Hierin wordt de spanning opgewekt. Het anker bestaat uit een behoorlijk aantal ankerblikken die zijn gemaakt van weekijzer. Dit doet men om ijzerverlies te beperken. De verschillende ankerblikken zijn ten opzichte van elkaar geïsoleerd door een dun laklaagje. Aan de uiteinde zijn de ankerspoelen met elkaar verbinden met de koperen lamellen van de commutator. Onderling zijn de lamellen geïsoleerd door plaatjes micaniet, dit is een mineraal.
  • Een dynamo bevat ook een borstelbrug met de koolborstels. Deze rusten op de commutator. Door de borstelbrug wordt de stroom van het draaiende anker afgenomen.

Wat is een diëlektricum en welke eigenschappen hebben diëlektrica?

Diëlektricum is een benaming die kan worden gebruikt voor een materiaal of een stof met dusdanige elektrische eigenschappen dat de polarisatie een overheersende rol heeft ten opzichte van elektrische geleiding en magnetisatie. Materialen en stoffen die onder de verzamelnaam diëlektrica vallen zijn slechte geleiders van elektriciteit. Elektrische geleidbaarheid is een belangrijke eigenschap die interessant is voor de elektrotechniek. Er zijn echter verschillende stoffen en materialen die onder diëlektrica vallen.

Waarom geleiden diëlektrica geen stroom?
De elektronenconfiguratie van een diëlektricum zorgt er voor dat het nagenoeg onmogelijk is om elektrische geleiding te laten plaatsvinden door de stof of het materiaal. Een diëlektricum is daardoor het tegenovergestelde van een goede geleider zoals elektrolytisch koper dat wordt gebruikt voor elektrische bedrading.

Diëlektrica als elektrische isolator
Door de vrijwel uitgesloten geleiding van elektrische stroom door diëlektrica is het materiaal geschikt om als elektrische isolator te gebruiken. Er zijn verschillende soorten diëlektrica die in de techniek worden gebruikt als isolator. In bijvoorbeeld condensatoren gebruikt men lucht als diëlektrica maar kan men ook glas, mica, aluminiumoxide en tantaaloxide gebruiken als elektrische isolator.