【磁生电,电生磁,就是磁力与电力之间最基本的关系,而发电机就是借助了磁生电。
发电机的工作过程就是给导线中的电子提供动力源,使电子能够做定向流动形成电流。
所以原理上发电机并不是凭空产生电子,而是提供电动势,也可以理解为电压,在头尾相连的导线中一头流出电流,另一头流回电流,这就是闭合电路。
而在闭合电路的主干线之上,再添加各种分支线、电路开关、用电器,就成了现代家用电路的基本架构。
所以给电子赋能使其流动起来,就是发电机最基本的作用。
虽然知道磁力可以产生电力,但要具体操作起来却非常复杂。
其核心原理是利用电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流。
简单来说就是外部磁力影响了正负电荷间原本就有的磁力。
更具体一点就是磁铁在形成闭路的铜线圈附近旋转时就会产生电流。
因此发电机有两个最基本的组件,由铜线圈组成的定子,由磁铁组成的转子。
顾名思义定子是不动的,单以转子旋转来形成切割磁感线运动便可。
驱动转子旋转的可以是蒸汽机的输出动力,也可以是水流冲击涡轮叶片带来的动力。
这就是火力发电和水力发电。
但只有单一磁铁和简陋的铜线圈,只是最简单的发电机结构。
要想提供足够的电能,还得在这一基础上进行复杂的工程设计。
为了增加发电机的输出电力,可以增加转子上磁铁的数量,以及围绕转子的铜线圈数量。
但如果仅仅只是增加结构件的数量来达到所需的输出电力,会使得发电机的体积十分庞大,转子的旋转负荷也非常大。
机械能转化为电能的效率明显低下。
而且定子的铜线圈虽然好增加,但是磁铁想要单纯地增加遇到的问题可就太多了
在实际组装过程中,过大和过多的磁铁磁力是非常大,非常难控制的。
单单是如何安装到发电机上就是个巨大的问题,指不定就吸附到了某个铁质构件上取都取不下来,而且会随时吸附靠近它的铁制品,安全问题很大。