电机开创了电气化的新纪元

电机开创了电气化的新纪元

今天，无论是天上飞的（如飞机），还是地上跑的（如汽车），都离不开电能。而真正将电能转化为各种机械能的功臣当属“电动机”。正因为有了电动机，才使我们的生活发生了翻天覆地的变化。那么，电动机是怎么发明的呢？

1831年，美国物理学家亨利发现了电磁感应的现象，并进行了将磁力转变为电力的试验。英国的法拉第在同一时间里也发现，当把磁铁反复插入或拔出线圈时，该线圈就会发生感应电流，并于1832年公开进行了感应电流流动的实验。他的公开实验引起了很大的轰动。一位参观者问道：“这种新的玩具能起什么作用呢？”法拉第回答说：“你知道刚生下来的孩子将来能干什么吗？”

这个刚生下的“孩子”成了“双胞胎”，长大以后成了发电机和电动机两兄弟。因为发电机是把机械能转变成电能，而电动机则是把电能转换成机械能的装置。在法拉第发现的磁铁和线圈相互作用“这个母体”中，就包含了发电机和电动机的原理。法拉第的巧妙的回答不是没有预见性的。

然而，到实用的发电机和电动机问世以前，许多科学家进行百折不挠的努力，走过一段坎坷的历程。

不少科学家进行了不断的尝试。1832年，法国物理学家皮克希在巴黎公开了第一台永久磁铁型发电机。威廉·里奇也设计了一台电动机，两个线圈在一个永久磁铁的两极之间旋转。“换向器”在转圈之后，使电流转变方向，从而产生一种持续的运动。法拉第制作了一台带电导体围绕直立磁铁旋转的实验模型，这是第一台用化学电源驱动的近代电动机的“雏型”。

能不能不用永久磁铁，改用较强电磁铁呢？德国物理学家雅各比据此发明了雅各比电动机，这是世界上第一台有效的电动机。雅各比于1801年生于德国的波茨坦。他在完成了铸造方法的研究之后，得到俄沙皇尼古拉的资助，开始进行新的发明。1834年他开始研制电动机，其最初制造的电动机为：在两个∪形电磁铁间，放入带有16个臂的轮，在轮壁上装有12根棒形磁铁。电磁铁通电后产生磁性，并与12根棒形磁铁间发生相互吸引或相互排斥作用，其结果是对装有棒形磁铁的轮产生一个转矩并使其转动。雅各比用这种方法做出了较大型的电动机，并把它装到小艇上试运行得到成功。1838年在易北河上首次试验了摩托艇，为向电动机供电而使用的丹尼尔电池数竟达320个，而摩托艇的时速却只有2．2公里。

以上这几人虽然研制出了电动机，但都因为以电池为电源而无法实际应用。

随着电动机的不断应用，反过来又促进了发电机的发展。因为两者之间是相辅相成的。如果能在发电机和电动机之间架上“桥梁”，即用发电机发出的电能去转动电机，那么电动机的电源问题不就解决了？这个想法是一个科学家偶然想到了。

1873年，比利时的古拉姆发现了一件有趣的事。那一年在维也纳举办大型展览会，他也展出了自己发明的发电机。当时，由于工作人员的疏忽，误将别的发电机发出的电流通进了他的发电机，于是，发电机竟轱辘轱辘地转了起来。这使古拉姆发现了发电机又可作为电动机使用的道理。后来，人们据此制造了这类产品，电动机的效率也大有提高。

在实际应用方面，西门子公司（德国）研制出了优异的发电机，并以此向电动机供电来驱动电车。1879年，在柏林工业展览会上，西门子公司做了电车运行表演。看到这个小型而又不冒烟的机车，参观者大为惊讶。1881年，柏林市内电车开通。那时使用了两根轨道，由其中一根向电动机供电。由于这样很危险，后来改成架空线，经触电杆给电动机供电以驱动电车前行。

电动机经过许多人的改进，马力不断提高，终于成为优异的产品。然而当时电动机只限于驱动电车，所以全部是直流电机。后来，人们研究出了交流电动机。无论是直流发电机还是交流发电机，它们的工作原理几乎完全相同，区别仅在于带不带整流子。

在19世纪末，人们又研制出了同步电动机的交流电动机以及感应式电动机等。尤其是感应式电动机不断改进，向轻便、小型发展。在家庭用的电扇、洗衣机等电器中都有用武之地。

电动机的发明与应用给人们带来了很大的影响。不但迎来了20世纪的电气化时代，而且也使得人们的生活方式发生了很大的变化。正如电机发明者之一的西门子所说：“电力技术很有发展前途，它将会开创一个新纪元”，继电机之后，人们又发明了电话、电灯，这三大发明照亮了人类实现电气化的道路。