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发电机:打通电磁阻隔的任督二脉

2020-06-12 10:50:00

自从奥斯特在1820年发现在通电导线周围的小磁针会发生偏转以后,法拉第发明了电动机之后,人们就一直在想:既然电能产生磁,那么磁能不能产生电呢?尽管许多科学家在这个问题上花了很大的精力,但都两手空空,以失败而告终。其中最可惜的要数科拉顿了,因为他离成功只有一步之遥,好端端的发现在他的眼皮底下溜走了。云南发电机出租

科拉顿在1825年做了这样一个实验:他用导线绕成一个线圈,再用一灵敏的电流计线圈中是否有电流存在,如果线圈中有电流,跟线圈连在一起的灵敏电流计的指针就会偏转。他想,当这个磁铁插进线圈的时候,可能会在线圈中产生电流。由于灵敏电流计的指针是很容易摆动的,为了避免磁铁对灵敏电流计的影响,他把灵敏电流计放到另外一个房间里,然后用导线将灵敏电流计跟隔壁房间的线圈连接起来。

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周围没有人,没有一点声响,科拉顿似乎听到自己心脏的跳动。他稳定一下自己的情绪,将一块磁铁插进了线圈,然后放下磁铁,让它留在线圈里,迅速奔向另一个房间。当他跑到灵敏电流计面前的时候,灵敏电流计的指针仍然停在零点位置,他没有看到他所看到的指针偏转的现象。云南发电机出租

他回到放着磁铁和线圈的房间,把磁铁从线圈中抽出来,又跑到灵敏电流计面前,还是没有看到电流计指钱的偏转。同学们,你们做过这个实验吧?你们也看过和理老师做过这个实验吧?所用的器材不是跟科拉顿用的一样吗?也是一块磁铁、一个螺线管、一只灵敏电流计。你不是看到灵敏电流计的指针偏转了吗,为什么科拉顿看不到呢?

原来,当科拉顿跑到电流计面前的时候,电流计的指针经过一次偏转以后,又转回到了原来的位置。原来,就在科拉顿从一个房间奔向另一个房间的过程中,指针偏转的现象早已经结束了。多可惜呀!他就这样跑来跑去,不仅辛苦,而更重要的是,失去了观察到指针偏转的良机。如果拉科顿有一个助手坐在灵敏电流计面前监视着电流计的指针;如果科拉顿不是将电流计放在另外的房间里,而是和线圈一样放在自己面前,那磁产生的电的问题就可能提前六年得到答案。这样,发现电磁感应现象的荣誉将不属于法拉第,而是落在二十三岁的科拉顿头上了。

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有位科学家曾说,倒霉的科拉顿,你在跑来跑去中失去了良机!

过了整整10年,到了1831年8月29日,英国科学家法拉第获得了成功,他使机械力转变为电力。他的实验装置与科拉顿的实验装置并没有什么两样,只不过是他把电流表放在自己身边,在磁铁插入线圈的一瞬间,指针明显地发生了偏转。他成功了,他用手使磁铁运动的机械力终于转变成了使电荷移动的电力。云南发电机出租

实验表明,当圆盘旋转时,电流表发生了偏转,证实回路中出现了电流,也就是说实现了机械能转变为电能,这是历史上一台发电机。

法拉第煞费苦心,通过研究和反复实验,终于发现了一个影响巨大的科学原理“电磁感应原理”,这个理论指出,电和磁之间是可以互相转化的,他说:“当磁场的磁力线发生变化时,在其周围的导线中就会感应产生电流。”他确信,利用此原理肯定能制造出可以实际发电的发电机。

法拉第迈出了艰难的一步,他不断研究,两个月后,试制了能产生稳恒电流的一台真正的发电机,标志着人类从蒸汽时代进入了电气时代,人类发展又进入了另一个高度。

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发电机是把机械能把转化成电能的装置。通过原动机先将各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能,然后通过发电机转换为电能,经输电、配电网络送往各种用电场合。

一百多年来,相继出现了很多现代的发电形式,有风力发电、水力发电、火力发电、原子能发电、热发电、潮汐发电等等,发电机的构造日益完善,效率也越来越高,但基本原理仍与法拉第的实验一样:少不了运动着的线圈,少不了磁铁。

电的应用对人类的生产生活产生了重大的影响,为人们带来了诸多方便,人类真正进入现代文明时代。

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