和德淺談電機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理和發(fā)電原理

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        實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電機(jī)，包含電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩類：電動(dòng)機(jī)又稱馬達(dá)，是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，在電路中用字母M表示；而發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，在電路中用字母G表示。

        基本原理

        電生磁：通電導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)

       奧斯特在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，將導(dǎo)線通電后其周圍的小磁針會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，且電流越強(qiáng)，對(duì)小磁針的影響越強(qiáng)，玻璃、木材、水、樹(shù)脂和石頭等也不能阻擋這個(gè)磁場(chǎng)吸引小磁針。這就是有名的“電流的磁效應(yīng)”，簡(jiǎn)稱“電生磁”，人們把它稱為電磁學(xué)定律。

       電磁感應(yīng)

      又稱磁電感應(yīng)現(xiàn)象，是指閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

       基本結(jié)構(gòu)

       我們從小學(xué)就知道，磁鐵分N極和S極，磁力線從N極出發(fā)，然后回到S極；磁鐵同極相斥，異極相吸。利用磁極之間的相互作用力，理論上我們可以移動(dòng)一個(gè)磁極，讓另外一個(gè)磁極跟著運(yùn)動(dòng)，如果個(gè)磁極旋轉(zhuǎn)的話，另一個(gè)磁極也會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)。但是這樣無(wú)法稱之為電機(jī)，因?yàn)樾D(zhuǎn)一個(gè)磁極需要的是機(jī)械能，這樣本質(zhì)上是機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換，不是電能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換。那怎么辦呢？安培定律告訴我們，磁場(chǎng)本質(zhì)是由電流產(chǎn)生的，我們想要的是磁場(chǎng)之間的相互作用，因此只要有電流即可，一個(gè)很自然的想法就是：將兩個(gè)磁場(chǎng)中的一個(gè)用線圈來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)。 

       如上所述，電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力的設(shè)備，可以通過(guò)利用磁場(chǎng)和電流相互作用所產(chǎn)生的力來(lái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其實(shí)，反之，電機(jī)也能夠通過(guò)電磁感應(yīng)將機(jī)械能（運(yùn)動(dòng)）轉(zhuǎn)換為電能。換個(gè)角度說(shuō)，電機(jī)具有發(fā)電作用。提到發(fā)電，您可能就會(huì)想到發(fā)電機(jī)（也稱為“Dynamo”、“Alternator”、“Generator”、“交流發(fā)電機(jī)”等），但是其原理與電機(jī)相同，并且基本結(jié)構(gòu)相似。簡(jiǎn)而言之，電機(jī)可以通過(guò)使電流流經(jīng)引腳而獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，相反，當(dāng)電機(jī)的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在引腳之間會(huì)有電流流過(guò)。