डायनेमो सिद्धान्त पर आधारित है?

एक डायनेमो (ग्रीक शब्द डायनामिस से व्युत्पन्न हुआ है; इसका अर्थ है पावर या शक्ति), मूल रूप से विद्युत जनरेटर का दूसरा नाम है। आमतौर पर इसका तात्पर्य एक जनरेटर या जनित्र से होता है जो कम्यूटेटर के उपयोग से दिष्ट धारा (direct current) उत्पन्न करता है। डायनेमो पहले विद्युत जनरेटर थे जो उद्योग के लिए विद्युत शक्ति के उत्पादन में सक्षम थे। डायनेमो के सिद्धांत के आधार पर ही बाद में कई अन्य विद्युत उत्पादन करने वाले रूपांतरक उपकरणों का विकास हुआ, जिसमें विद्युत मोटर, प्रत्यावर्ती धारा जनित्र और रोटरी कन्वर्टर शामिल हैं।

वर्तमान समय में विद्युत उत्पादन के लिए इनका उपयोग कभी कभी ही किया जाता है, क्योंकि आज प्रत्यावर्ती धारा का प्रभुत्व बढ़ गया है, कम्यूटेटर उतना लाभकारी नहीं रहा और ठोस अवस्था विधियों का उपयोग करके प्रत्यावर्ती धारा (alternating current) को आसानी से दिष्ट धारा में रूपान्तरित किया जा सकता है।

आज भी किसी-किसी स्थिति में ‘डायनेमो‘ शब्द का उपयोग जनरेटर के लिए कई स्थानों पर किया जाता है। एक छोटा विद्युत जनरेटर, जिसे रोशनी पैदा करने के लिए साइकल के पहिये के हब में बनाया जाता है, ‘हब डायनेमो‘ कहलाता है, हालांकि ये हमेशा प्रत्यावर्ती धारा उपकरण होते हैं।

डायनेमो में घूर्णन करती हुई तारों की कुंडली और चुम्बकीय क्षेत्र का उपयोग करके यांत्रिक घूर्णन की ऊर्जा को फैराडे के नियम के अनुसार दिष्ट विद्युत धारा में रूपान्तरित किया जाता है।

डायनेमो में एक स्थिर सरंचना होती है, जिसे ‘स्टेटर’ कहा जाता है, जो एक स्थिर चुम्बकीय क्षेत्र उपलब्ध कराती है। तथा घूर्णन करती हुई वाइनडिंग्स का एक सेट होता है, जो आर्मेचर कहलाता है, यह चुम्बकीय क्षेत्र में तेजी से घूमता है। चुंबकीय क्षेत्र में तार की गति के कारण धातु में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों पर बल उत्पन्न होता है, जिससे तार में विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

छोटी मशीनों में स्थिर चुम्बकीय क्षेत्र को एक या अधिक स्थायी चुम्बकों के द्वारा उपलब्ध कराया जा सकता है; बड़ी मशीनों में स्थिर चुम्बकीय क्षेत्र एक या अधिक विद्युत चुम्बकों के द्वारा उपलब्ध कराया जाता है, जिसे आमतौर पर क्षेत्र कुंडली (field coils) कहा जाता है।

कम्यूटेटर की आवश्यकता दिष्ट धारा के उत्पादन के लिए हुई। जब तार का एक लूप एक चुम्बकीय क्षेत्र में घूर्णन करता है, इसमें उत्पन्न प्रेरित विभव प्रत्येक आधे घूर्णन के बाद उलट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्यावर्ती धारा का उत्पादन होता है। हालांकि, विद्युतीय प्रयोगों के प्रारम्भिक दिनों में, प्रत्यावर्ती धारा का कोई ज्ञात उपयोग नहीं था। विद्युत के कुछ उपयोगों जैसे विद्युत लेपन में, तरल बैटरियों की सहायता से दिष्ट धारा का उपयोग किया जाता था।

डायनेमो का आविष्कार बैटरी के प्रतिस्थापन के रूप में किया गया। कम्यूटेटर मोटे तौर पर एक रोटरी स्विच होता है। इसमें मशीन के शाफ्ट पर चढ़ाये गए संपर्कों का एक सेट होता है, जिन्हें ग्रेफाइट-ब्लॉक के स्टेशनरी (स्थिर) संपर्कों के साथ संयोजित किया जाता है, जो “ब्रश” कहलाते हैं, क्योंकि सबसे पहले लगाये गए इस प्रकार के संपर्क धातु के ब्रश थे। जब विभव उलटता है, कम्यूटेटर बाह्य परिपथ के लिए वाइनडिंग्स कनेक्शन को उलट देता है, इसलिए प्रत्यावर्ती धारा के बजाय, निरंतर एक दिष्ट धारा का उत्पादन होता है।