所有的发电机都用同一个原理发电——电磁感应原理。
电磁感应现象由英国物理学家迈克尔·法拉第发现,该现象是指导体放在变化的磁通量中会产生电动势的现象,如果将这个导体连成回路则这个回路会通电。
如何人工做到电磁感应,初中物理老师教过我们一个方法:切割磁感线。将一个金属棒在磁铁的上方来回晃动,导体会受到变化磁场的作用而产生电势,如果这个导体是一个环,则这个环能够通电。
反过来,如果导体不动,磁铁来回移动同样能够在导体中产生电流,于是人们想到用磁铁旋转的方式不停地、周期性的改变磁场的方向,置于其中的导体自然能够产生周期性的电流。
风力发电机的原理来源于此,扇叶的中心连接着磁力极强的磁体,磁体的中间包裹着导体,导体连接着下方的各种东西。。。通过风的作用使扇叶转动,带动磁体转动,磁体转动带动磁场也传动使得中间的导体产生电动势,将这个导体练成回路即能够产生电流。
不止风力发电机,核电、水电的原理统统如此,只是推动磁体转动的力的来源不一样而已,水力发电通过高处流下的水推动带有磁性的磁体的转轴转动;核电通过核燃料加热水,通过蒸汽气压的作用推动转轴的转动。
关于磁生电的本质和电的本质:麦克斯韦通过数学计算将电磁感应现象归纳成了一个方程组,称为麦克斯韦方程组,该方程组揭露了电磁感应现象的本质——变化的磁场会产生电场,反过来变化的电场也会产生磁场。而电场能够与电子(或者带电的物质)相互作用,置于电场内的电子由于电场的作用被赋予了电势能,将电势能释放的过程也就是用电的过程。
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