很多老鐵在看到發電機的時候,就會問身邊的電工朋友發電機是怎麽發電的?
發電機
這一問,不知道讓多少新老電工竟然無言以對!
情急之下趕緊百度一下,哪裏知道度娘告訴他的都是一堆公式和定律
什麽洛倫茲力,法拉第電磁感應定律等等。。。
自己都整不明白這些東西,怎麽去給別人解釋這件事呢
最後只能答非所問,發電機就是把機械能轉變成電能的機器
糊弄糊弄唐塞過去也就算了!
今天,你看了如下內容後,
再有人問你發電機是怎麽發電的,你一定能用人人能懂的大白話給他講清楚發電機的原理了!
發電機之所以能夠發電,主要是利用了電磁感應規律
關于電磁感應的內容,在前面的文章裏有通俗的描述
大家可以點開下面鏈接看看,
什麽是電磁感應?
我們接下來看看發電的整個流程:
--機械旋轉(水輪機,蒸汽輪機,柴油機等等)
--帶動發電機轉子(轉子是幾對磁極)
--轉子旋轉(相當于磁極旋轉)經過定子線圈
--定子線圈和旋轉的轉子磁極産生相對運動
--線圈裏面的自由電子按照所受磁力的方向運動
--産生感應電動勢(自由電子攜帶電動勢)形成電壓
--如果此時接上負載就産生電流
發電機原理圖
以上幾個流程當中,難點在于:
自由電子和自由電子攜帶電動勢
線圈裏的自由電子受磁力影響,會按照確定的方向運動
也許大家都會問,線圈裏的自由電子是哪裏來的?
自由電子很多嗎?發電的時間長了自由電子會不會流空了呀?
這裏涉及到晦澀難懂的物理知識,但是打個比方來說明一下自由電子,你就明明白白的了
想必大家見過或者知道空壓機
空壓機
空壓機就是把空氣吸進去,形成高壓氣體,然後供各種氣動設備使用
空壓機爲什麽能一直工作,大家爲啥不怕空氣給用光了?
因爲大家知道空氣無處不在永遠用不完!
而且壓縮空氣用了之後,變成了平常的不攜帶能量的空氣而已!
用壓縮空氣的設備只是吸收了空氣攜帶的動能達到設備動作的目標而已,並沒有增加和減少空氣!
請注意:以上描述不是說發電機和空壓機原理是一樣的
只是想表達:
自由電子和空氣一樣,無處不在,幾乎所有物體都有,只是各種物體的自由電子含量不一樣而已(比如銅線自由電子含量多就用來做導線,水泥自由電子含量低就用來做電阻,鎢絲的自由電子含量適合做燈泡等等)!
而且自由電子攜帶電動勢流過用電器做功之後,自由電子還是自由電子!
只是卸掉了電動勢而已,在做功的過程中,自由電子不增不減,不多不少!
再來講自由電子攜帶感應電動勢的問題:
其實和空氣攜帶了動能,變成壓縮空氣差不多,用了動能之後空氣還是空氣。
也可以理解爲人背了幾十斤貨物,到達目的地卸掉貨物,出了力之後人還是人。
這裏的自由電子和空氣以及背貨物的人,都可以理解成一個運載工具。
接下來,我們看看是誰把電動勢放在了自由電子身上
它就是靠近發電機線圈的磁極發射出來的磁力線(也叫磁場),是磁力線變化讓自由電子定向運動,産生電動勢的!這就是傳說中的磁電轉換核心內容。
這個過程是科學家法拉第發現的,也叫法拉第電磁感應定律。
最後,我們不難發現
發電機的原理就是:
在機械能的推動下,轉子磁極發射的磁力線在轉動過程中把電動勢加到了自由電子身上,形成感應電動勢(電壓),自由電子通過導線流過用電器做功(卸掉電動勢做功),自由電子再通過導線回流到發電機,如此往複循環。
其實,你還可以想象民國時期的碼頭,一群搬運工(自由電子)被包工頭(發電機)把貨物壓到身上(形成電動勢),沿著一條小路把貨物搬到指定地點放下(用電器卸載做功),搬運工再沿著另外一條小路回到包工那裏,往複循環。
碼頭場景
這個場景像極了發電機工作的整個流程
講真,到此你是不是已經搞明白了發電機原理了!
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