電是近代文明的一個(gè)重要標志,無(wú)論你到哪里,幾乎都可以看到電在工作,而我們的生活早已離不開(kāi)電。沒(méi)有電,計算機無(wú)法開(kāi)啟,電燈無(wú)法照明,空調無(wú)法制冷……還有很多工作很多事情都無(wú)法進(jìn)行。那么我們所用的電是如何產(chǎn)生的呢?答案就是發(fā)電機。
世界上第一臺發(fā)電機是英國科學(xué)家法拉第在1831年發(fā)明的。盡管現在發(fā)電機的種類(lèi)繁多,如風(fēng)力發(fā)電機、水力發(fā)電機、同步發(fā)電機、異步發(fā)電機、交流發(fā)電機、測速發(fā)電機、柴油發(fā)電機等。但是其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進(jìn)行電磁感應的磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達到能量轉換的目的。發(fā)電機就是將其他形式的能源轉換成電能的一種機械設備。

不過(guò),磁生電原理的發(fā)現并不是一帆風(fēng)順的。1820年,奧斯特成功地完成了通電導線(xiàn)能使磁針偏轉的實(shí)驗后,不少科學(xué)家就開(kāi)始了設想:既然電能產(chǎn)生磁,那么磁能不能產(chǎn)生電呢?
研究過(guò)程中,不少科學(xué)家的實(shí)驗犯了根本性的錯誤,也有的科學(xué)家離成功只有一步之遙,但是卻在關(guān)鍵的地方犯了遺憾地錯誤。在同一時(shí)期,英國物理學(xué)家法拉第從1821年起,也開(kāi)始磁生電的研究。1831年,他用磁鐵與銅線(xiàn)圈做實(shí)驗,設計了一個(gè)新的實(shí)驗裝置,并證實(shí)了磁鐵和線(xiàn)圈之間的相對運動(dòng)會(huì )在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應電。法拉第并不滿(mǎn)足這短暫的電流的產(chǎn)生,他需要的是持續而穩定的電流。
就在這一年,他做了一次非常著(zhù)名的實(shí)驗。法拉第拿起磁鐵,慢慢地把它的一端靠近線(xiàn)圈,身邊的電流表未見(jiàn)擺動(dòng),此時(shí),他突然靈機一動(dòng),以很快的速度突然把磁鐵插入線(xiàn)圈里。這時(shí),指針奇跡般地擺動(dòng)了一下又回到零刻度線(xiàn)。法拉第還以為自己看花了眼,又急忙把磁鐵從線(xiàn)圈中抽出來(lái),想再試一次,不料這一拔,奇跡又再一次出現了,不過(guò)這次指針是向著(zhù)相反的方向擺動(dòng)。為了證實(shí)這一事實(shí),法拉第又反復做了幾十次實(shí)驗,最后他得出了磁生電原理:閉合電路的一部分導體做切割磁感線(xiàn)運動(dòng)時(shí),在導體上就會(huì )產(chǎn)生電流的現象叫電磁感應現象,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。

兩個(gè)月后,法拉第利用磁生電原理試制了能產(chǎn)生穩恒電流的第一臺真正的發(fā)電機,標志著(zhù)人類(lèi)從蒸汽時(shí)代進(jìn)入了電氣時(shí)代。
1867年,德國的維納·西門(mén)子設計出一種新式發(fā)電機,他用電磁鐵替代永久磁鐵制造了一臺自饋式發(fā)電機,也就是說(shuō)電樞周?chē)拇艌?chǎng)是由電磁鐵產(chǎn)生的。后來(lái),丹麥工程師索倫·尤思提出能用發(fā)電機本身的電為這些電磁鐵供電,從而使發(fā)電機的發(fā)電能力大大提高。
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