发电机为什么转动就会有电

4　发电机为什么转动就会有电——磁与电的转化

知识导航

夏季和冬季用电高峰时经常会出现停电的情况，有一些工厂为了应对这一情况，准备了小型的柴油发电机，当柴油发电机一转动，各种电器又开始运作起来，这是为什么呢？又是什么样的原理呢？其实这就是人类最伟大的一个发现——电磁感应。

英国物理学家、化学家——迈克尔·法拉第

电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势，此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。迈克尔·法拉第是发现感应现象的第一人。电磁感应现象的发现，乃是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。

电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。

产生电磁感应现象的条件：第一，闭合电路；第二，一部分导体；第三，做切割磁感线运动能量的转化，这个能量转化也符合能量守衡定律。

知识放大镜

世界上第一台柴油发电机

全世界第一台柴油机在1897年诞生于德国的奥格斯堡，柴油发电机以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为“作功”。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用“电磁感应”原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

电磁感应里有一个国际单位就是韦伯，简称韦，符号是Wb，名字叫作磁通量，它的定义是：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫作穿过这个面的磁通量。平面与磁场方向不垂直时：Φ=BSsinθ（θ为两个平面的二面角）。

德国物理学家韦伯

电磁感应规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即要想获得感应电流必须克服感应电流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为电能。法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。

1821年法拉第完成了发电机这个重大电发明之后，奥斯特发现如果电路中有电流通过，它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移，法拉第从中得到启发，认为假如磁铁固定，线圈就可能会运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单的装置。在装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机，是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋，但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先，这是一项重大的突破。只是它的实际用途还非常有限，因为当时除了用简陋的电池以外别无其他方法发电，现在就不一样了。随着技术的发展，电池越来越好，看看现在中国满地跑的电动车就知道这个发明的价值有多大了，现在的电动汽车、油电混合汽车正一步步进入我们的生活之中，虽然现在技术还不太成熟，相信不久的将来电动汽车将会成为主流。

电动机

知识扩展

电动机

它是把电能转换成机械能的一种设备，是一种旋转式电动机器，它主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。其原理就是：在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。