Condiția pentru generarea unui curent constant în conductor este o sursă de tensiune constantă. Diferența de potențial este menținută la polii sursei. În sursele de tensiune, diferite forme de energie sunt transformate în electricitate. În funcție de tipul de energie transformată în energie electrică, distingem între surse electrodinamice, termoelectrice, mecanice, electrochimice, fotoelectrice, nucleare și alte surse.
2. Sursă fotoelectrică
În această sursă, o tensiune este creată de interacțiunea luminii cu electronii din metale sau semiconductori. Un exemplu este fotocelula. Într-o fotocelula, energia luminii este convertită direct în energie electrică. Condiția pentru formarea tensiunii fotoelectromotoare este existența unui câmp electric în material înainte de iluminarea acestuia. Când lovește catodul, radiația eliberează electroni, care sunt atrași de anod și un curent fotoelectric trece prin circuit. Fotocelulă este localizată de ex. în expozitoarele aparatelor de filmat sau a unor echipamente fotografice.
3. Sursă termoelectrică
Deoarece potențialele electrice din interiorul și de pe suprafața metalelor în raport cu mediul înconjurător depind de temperatură, ele pot fi formate într-un circuit în care diferența de potențial rezultată nu va fi zero. Pentru aceasta este necesar ca cel puțin două puncte de contact să fie menținute la temperaturi inegale.Tensiunea rezultată se numește tensiune termoelectrică și circuitul termocuplului (celulă termoelectrică).
Un termocuplu este un dispozitiv format din două substanțe metalice sau semiconductoare selectate astfel încât să fie generată cea mai mare tensiune termoelectrică posibilă în circuit. Termocuplul este o conversie directă a energiei termice în energie electrică. Termocuplurile metalice sunt utilizate în principal în tehnologia de măsurare și control pentru măsurarea temperaturilor. Termocupluri semiconductoare, resp. baterii termocuplu.
4. Sursă mecanică -Generator Van de Graaf
Se compune dintr-un corp metalic gol, de obicei o sferă, în care este introdusă o sarcină electrică prin intermediul unei benzi transportoare închise dintr-un dielectric de înaltă calitate, de ex. mătase sau cauciuc special. La generatoarele mari, încărcătura este alimentată către curea de la un redresor auxiliar de înaltă tensiune, la generatoarele mici este produsă prin fricțiunea curelei. Principiile tehnologiei de înaltă tensiune trebuie respectate la proiectarea generatorului. Generatoarele mari sunt de obicei montate într-un hol separat, au o înălțime de aproximativ 10 metri și un diametru de bilă de 1,5 până la 5 metri. În practică, acestea au fost în mare parte împinse de către generatoare în cascadă, în care se obține o tensiune continuă continuă prin direcționarea tensiunii AC în așa-numitul multiplicatori de tensiune.
5. Sursa electrodinamică
Alternatoarele care produc curent alternativ se numesc alternatoare și generatoare de curent continuu dinamic. Ei transformă energia mecanică a unei mișcări rotative în energie electrică. Funcționarea lor se bazează pe inducția electromagnetică.
Turbogeneratoarele, generatoarele diesel, generatoarele de motor etc. se disting în funcție de tipul de acționare al generatoarelor de curent electric.
Alternatorul este format dintr-o parte fixă - stator și un rotor în mișcare. Rotorul este un electromagnet montat rotativ. Are două inele care sunt utilizate pentru a furniza un curent continuu magnetului. Statorul este fabricat din oțel ușor și constă din foi izolate reciproc pentru a preveni curenții turbionari. Bobinele fixe sunt situate pe stator. Câmpul magnetic creat de rotor se rotește, de asemenea, inducând o tensiune electromotivă alternativă în bobinele statorului. Un astfel de alternator se numește alternator sincron și frecvența curentului electric produs de acesta este proporțională cu viteza de rotație a rotorului. Cu un alternator asincron, inductiv, frecvența curentului electric generat nu este proporțională cu viteza de rotație a rotorului. În funcție de metoda de conectare a înfășurării statorului, este recunoscut un generator monofazat sau multifazic. În centralele electrice se produce doar curent trifazat. Alternatorul trifazat are același rotor ca alternatorul monofazat, dar în stator are o bobină separată pentru fiecare fază.
Dinamo are, de asemenea, un stator fix și un rotor mobil. Înfășurările electromagnetelor sunt situate pe stator. Magnetul din statorul dinamului trebuie excitat de un curent electric. Când este alimentat de o sursă externă, de ex. a acumulatorului vorbim de o dinamă cu o excitație externă, când este alimentată cu curent din dinam în sine, vorbim de o dinamă cu propria sa excitație. Rezistențele de comandă în serie cu înfășurarea pot fi utilizate pentru a schimba excitația și, astfel, tensiunea de ieșire a dinamului. Așa cum W. Siemens și Ch. Wheatstone, dinamele sunt capabile de autoexcitație folosind magnetismul remanent al unui circuit magnetic.
În electromagneti este introdus un curent continuu, care creează un câmp magnetic direct în care rotorul se rotește.
Există înfășurări pe rotor în care sunt induse tensiuni alternative atunci când se rotesc într-un câmp magnetic DC. Capetele înfășurării rotorului sunt conectate la un cilindru conductiv tăiat - comutator, care este prevăzut cu contacte de colectare a periilor. Tensiunea alternativă indusă este rectificată mecanic de către comutator și o tensiune continuă pulsantă slabă este preluată din contactele de colectare. În funcție de modul în care înfășurările electromagnetilor sunt conectate la circuit, dinamul este recunoscut ca serial, derivat și mixt (compus).
Dinamele din serie sunt rareori folosite deoarece tensiunea terminală a acestora depinde în mare măsură de consumul de curent. Pe măsură ce intensitatea curentului tras de linia externă crește, fluxul de inducție magnetică din circuitul solenoid crește inițial proporțional. Tensiunea terminală este stabilizată numai atunci când sunt luați curenți mari, atunci când miezul electromagnetului este deja saturat magnetic.
Înfășurarea solenoidului solenoid este conectată la terminale în paralel cu linia externă și este formată dintr-un număr mare de rotații ale firului subțire. Prin urmare, curentul din ele, mai ales când rezistența electrică a rotorului este mică, depinde slab de intensitatea curentului tras de linia externă. Prin urmare, fluxul de inducție magnetică din circuitul solenoid și, prin urmare, tensiunea terminală a dinamului, depinde, de asemenea, ușor de intensitatea curentului tras.
Tensiunile terminale stabilizate asigură dinamuri mixte. Electro-magneții lor au două înfășurări, dintre care una este conectată în paralel cu linia externă și cealaltă în serie.