【煙臺租賃發(fā)電機】什么是發(fā)電機？

時間：2021-06-30作者：山東立濤機電設(shè)備有限公司瀏覽：185

什么是發(fā)電機？






1821年法拉*進行電磁學(xué)實驗發(fā)電機的發(fā)明，是以電磁學(xué)的創(chuàng)立為理論基礎(chǔ)的。而奠定電磁學(xué)的實驗基礎(chǔ)的，是英國化學(xué)家和物理學(xué)家法拉*。從磁場到電場，法拉*是*的自學(xué)成才的科學(xué)家。1791年9月22日，他出生在薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭。由于家庭貧困，法拉*只上過兩年小學(xué)，12歲就上街賣報，13歲到一個書商兼訂書匠的家里當(dāng)學(xué)徒。他求知欲望十分強烈，利用訂書的空閑時間，如饑似渴、廢寢忘食地閱讀了許多有關(guān)自然科學(xué)方面的書籍。并動手做簡單的實驗，驗證書上的內(nèi)容。利用業(yè)余時間參加市哲學(xué)學(xué)會的學(xué)習(xí)活動，聽自然哲學(xué)講演，因而受到了自然科學(xué)的基礎(chǔ)教育。

他在聽過大化學(xué)家戴維的科學(xué)講演以后，把整理好的講演記錄送給戴維，并且附信，表明自己愿意獻身科學(xué)事業(yè)，進行“毛遂自薦”，結(jié)果如愿以償。他22歲當(dāng)了戴維的實驗助手。這是法拉**生的轉(zhuǎn)折點，從此他踏上了獻身科學(xué)研究的道路。同年10月戴維到歐洲大陸作科學(xué)考察、講學(xué)，法拉*作為他的秘書、助手隨同前往。對法拉*來說，這次歷時一年半的旅行相當(dāng)于上了“社會大學(xué)”，先后經(jīng)過法國、瑞士、意大利、德國、比利時、荷蘭等國，結(jié)識了安培、蓋·呂薩克等*學(xué)者。沿途法拉*協(xié)助戴維做了許多化學(xué)實驗，這大大豐富了他的科學(xué)知識，增長了實驗才干，為他后來開展獨立的科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。

1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對磁針的作用，法拉*敏銳地認(rèn)識到它的重要性。1821年，法拉*在日記中寫下了一個設(shè)想：用磁生電。

1831年8月，法拉*用一個6英寸的軟鐵圓環(huán)，繞有兩股絕緣線圈A和B，B的兩端用一條導(dǎo)線連成一個閉合回路，導(dǎo)線下面平行放置一根磁針。A和一組電池組、一個開關(guān)連接成另一個閉合回路。法拉*發(fā)現(xiàn)，在合上開關(guān)有電流通過線圈A的瞬間，磁針偏轉(zhuǎn)；斷開開關(guān)切斷電流的瞬間，磁針也偏轉(zhuǎn)。但是法拉*并不滿足，立即提出了兩個十分深刻的問題。**，上述實驗中是否一定要用軟鐵磁環(huán)，沒有行不行?*二，線圈A是否可以不要，改用磁棒代替?10月17日，法拉*做了一個現(xiàn)在人們熟知的實驗，他用一個接有電流計、線圈的閉合回路，把一根*磁棒迅速插入線圈或迅速拔出，都可以發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn)。法拉*在11月24日，向英國倫敦**學(xué)會報告了他的重大發(fā)現(xiàn)，歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況：一、變化著的電流；二、變化著的磁；三、運動的穩(wěn)恒電流；四、運動的磁鐵；五、在磁場中運動的導(dǎo)線。法拉*在報告中，把他所觀察的現(xiàn)象正式定名叫“電磁感應(yīng)”。1851年在《論磁力線》一書中正式提出電磁感應(yīng)定律：“形成電流的力和所切割的磁力線根數(shù)成正比。”

法拉*發(fā)現(xiàn)線圈在磁場運動中可以產(chǎn)生電流，指明了制造發(fā)電機的原理。依此原理，法拉*設(shè)計了圓盤發(fā)電機實驗：把一個銅盤放在一個大的馬蹄形磁鐵的兩較中間，銅盤的軸和邊緣各引出一根導(dǎo)線，同電流計相連，構(gòu)成閉合回路。當(dāng)銅盤旋轉(zhuǎn)的時候，電流計指示出回路中有電流產(chǎn)生，這就是發(fā)電機的雛形。在這之后制造的幾種發(fā)電機都是用*磁鐵提供磁場，用蒸汽機帶動線圈轉(zhuǎn)動。從1840年到1865年，已經(jīng)有龐大笨重的*磁鐵發(fā)電機在運轉(zhuǎn)。但是這種發(fā)電機的磁場太弱，發(fā)電效率很低。

盡管如此，我們?nèi)匀徽J(rèn)為有兩個理由足以說明這項發(fā)現(xiàn)足以載入史冊。**，法拉*定律對于從理論上認(rèn)識電磁較為重要。*二，正如法拉*用他發(fā)明的**臺發(fā)電機(法拉*盤)所演示的那樣，電磁感應(yīng)可以用來產(chǎn)生連續(xù)電流。雖然給城鎮(zhèn)和工廠供電的現(xiàn)代發(fā)電機比法拉*發(fā)明的發(fā)電機要復(fù)雜得多，但是它們都是根據(jù)同樣的電磁感應(yīng)的原理制成的。

法拉*是電磁場理論的奠基人，法拉*對科學(xué)堅忍不拔的探索精神，連同他的**的科學(xué)貢獻，永遠為后人敬仰。

電磁感應(yīng)理論已經(jīng)建立，人們已經(jīng)知道動磁可以生電。1832年，法國發(fā)明家皮克希成功地制造了一臺手搖發(fā)電機，其轉(zhuǎn)子為永磁鐵，用了一個換向器，所以輸出的是直流電。但這臺較初的發(fā)電機，輸出電流較為微弱，無實用**。1857年，英國電學(xué)家惠斯通用電磁鐵代替永磁鐵，發(fā)明了自激式發(fā)電機，但這臺自激式發(fā)電機中的電磁鐵靠的是伏打電池勵磁，本質(zhì)上還不是自激，而是他激。這種他激方式，使發(fā)電機在結(jié)構(gòu)和發(fā)電量方面均受制于伏打電池：既笨重，又不經(jīng)濟。

真正的自激式在于將發(fā)電機本身所產(chǎn)生的電流用來為自身的電磁鐵勵磁，它的**是德國工程師西門子。西門子年輕的時候曾經(jīng)在炮兵中工作，熟悉新發(fā)展起來的電報。1847年他成立西門子公司，從事生產(chǎn)電報設(shè)備和建立電報線路的工作。西門子公司不單是生產(chǎn)現(xiàn)成設(shè)備，它還有科學(xué)實驗室。這個實驗室發(fā)明了用于電報線的樹膠絕緣體和電報裝置中的電樞引鐵等。實驗室的種種發(fā)明大大推動了公司的業(yè)務(wù)活動。

為了解決德國電鍍工業(yè)對電力的大量需要，在西門子的指導(dǎo)下，1866年公司實驗室研制成功用電磁鐵代替*磁鐵的自激磁場式發(fā)電機。由于甩掉了伏打電池，發(fā)電機本身也變得輕巧。而且這種新型發(fā)電機效率高，發(fā)電容量大，成為現(xiàn)代電力工業(yè)的基石。自此以后，電能開始以大量、廉價而贏得青睞。西門子與瓦特不同，他將理論與實踐相結(jié)合，既寫了論文《不用*磁鐵，而把機械能轉(zhuǎn)換為電能的方法》，為獲得強大電流尋找理論依據(jù)，又在實踐中采用電磁鐵制成了自激式發(fā)電機。但就其作用與意義而言，西門子的發(fā)電機與瓦特的蒸汽機相比擬。而且有了發(fā)電機，發(fā)電廠相繼建立起來，輸電網(wǎng)也隨著出現(xiàn)。發(fā)電機的誕生標(biāo)志了人類開始進入電氣時代。

但這種發(fā)電機還不夠完善，經(jīng)過許多人的努力，發(fā)電機逐步得到改進，到70年代，終于可以投入實際運行。1882年，法國學(xué)者德普勒發(fā)現(xiàn)了遠距離送電的方法；同年，美國發(fā)明家愛迪生在紐約建立了美國**個火力發(fā)電站，把輸電線連接成網(wǎng)絡(luò)。

另一方面，隨著對電能需求的顯著增加和用電區(qū)域的擴大，直流電機顯示出成本昂貴、常出事故等問題，所以從19世紀(jì)80年代起，人們又投入了對交流電的研究，交流電具有通過變壓器任意變化電壓的長處。1885年，意大利科學(xué)家法拉里提出的旋轉(zhuǎn)磁場原理，對交流電機的發(fā)展有重要的意義。19世紀(jì)80年代末90年代初，人們創(chuàng)制出三相異步電動機，這種形式的電動機，至今仍在使用。1891年以后，較為經(jīng)濟、可靠的三相制交流電得以推廣，電力工業(yè)的發(fā)展進入新階段。





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