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      什么是发电机-发电机的初始

      更新时间:2020-04-23

      法拉第发现线圈在磁场运动中可以产生电流,指明了制造发电机的原理。依此原理,法拉第设计了圆盘发电机实验:把一个铜盘放在一个大的马蹄形磁铁的两极中间,铜盘的轴和边缘各引出一根导线,同电流计相连,构成闭合回路。当铜盘旋转的时候,电流计指示出回路中有电流产生,这就是发电机的雏形。在这之后制造的几种发电机都是用永久磁铁提供磁场,用蒸汽机带动线圈转动。从1840年到1865年,已经有庞大笨重的永久磁铁发电机在运转。但是这种发电机的磁场太弱,发电效率很低。
       

      尽管如此,我们仍然认为有两个理由足以说明这项发现足以载入史册。第一,法拉第定律对于从理论上认识电磁更为重要。第二,正如法拉第用他发明的第一台发电机(法拉第盘)所演示的那样,电磁感应可以用来产生连续电流。虽然给城镇和工厂供电的现代发电机比法拉第发明的发电机要复杂得多,但是它们都是根据同样的电磁感应的原理制成的。
       

      法拉第是电磁场理论的奠基人,法拉第对科学坚忍不拔的探索精神,连同他的杰出的科学贡献,永远为后人敬仰。
       

      电磁感应理论已经建立,人们已经知道动磁可以生电。1832年,法国发明家皮克希成功地制造了一台手摇发电机,其转子为永磁铁,用了一个换向器,所以输出的是直流电。但这台最初的发电机,输出电流极为微弱,无实用价值。1857年,英国电学家惠斯通用电磁铁代替永磁铁,发明了自激式发电机,但这台自激式发电机中的电磁铁靠的是伏打电池励磁,本质上还不是自激,而是他激。这种他激方式,使发电机在结构和发电量方面均受制于伏打电池:既笨重,又不经济。

      真正的自激式在于将发电机本身所产生的电流用来为自身的电磁铁励磁,它的发明者是德国工程师西门子。西门子年轻的时候曾经在炮兵中工作,熟悉新发展起来的电报。1847年他成立西门子公司,从事生产电报设备和建立电报线路的工作。西门子公司不单是生产现成设备,它还有科学实验室。这个实验室发明了用于电报线的树胶绝缘体和电报装置中的电枢引铁等。实验室的种种发明大大推动e799bee5baa6e58685e5aeb931333431363532了公司的业务活动。
       

      为了解决德国电镀工业对电力的大量需要,在西门子的指导下,1866年公司实验室研制成功用电磁铁代替永久磁铁的自激磁场式发电机。由于甩掉了伏打电池,发电机本身也变得轻巧。而且这种新型发电机效率高,发电容量大,成为现代电力工业的基石。自此以后,电能开始以大量、廉价而赢得青睐。西门子与瓦特不同,他将理论与实践相结合,既写了论文《不用永久磁铁,而把机械能转换为电能的方法》,为获得强大电流寻找理论依据,又在实践中采用电磁铁制成了自激式发电机。但就其作用与意义而言,西门子的发电机与瓦特的蒸汽机相比拟。而且有了发电机,发电厂相继建立起来,输电网也随着出现。发电机的诞生标志了人类开始进入电气时代。
       

      但这种发电机还不够完善,经过许多人的努力,发电机逐步得到改进,到70年代,终于可以投入实际运行。1882年,法国学者德普勒发现了远距离送电的方法;同年,美国发明家爱迪生在纽约建立了美国第一个火力发电站,把输电线连接成网络。
       

      另一方面,随着对电能需求的显著增加和用电区域的扩大,直流电机显示出成本昂贵、常出事故等问题,所以从19世纪80年代起,人们又投入了对交流电的研究,交流电具有通过变压器任意变化电压的长处。1885年,意大利科学家法拉里提出的旋转磁场原理,对交流电机的发展有重要的意义。19世纪80年代末90年代初,人们创制出三相异步电动机,这种形式的电动机,至今仍在使用。1891年以后,较为经济、可靠的三相制交流电得以推广,电力工业的发展进入新阶段。

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