磁铁在电机中扮演什么角色?

法拉第发现电磁感应现象

从1821年到1831姩法拉第整整耗费了10年时间,从设想到实验漫长的岁月,失败的痛苦生活的艰辛,法拉第饱尝了各种辛酸经过无数次反复的研究實验,终于发现了电磁感应现象

利用这一原理法拉第 创造了电磁学史上第一台感应发电机

但是法国人皮克希应用电磁感应原理制成了最初的发电机。

皮克希的发电机是在靠近可以旋转的U 形磁铁(通过手轮和齿轮使其旋转)的地方用两根铁芯绕上导线线圈,使其分别对准磁铁的N 极和S极并将线圈导线引出。这样摇动手轮使磁铁旋转时,由于磁力线发生了变化结果在线圈导线中就产生了电流。

由这种发電机的装置可以知道每当磁铁旋转半圈时,线圈所对应的磁铁的磁极就改变一次从而使电流的方向也跟着改变一次。为了改变这种情況使电流方向保持不变,皮克希想出了一个巧妙的办法:在磁铁的旋转轴上加装两片相互隔开成圆筒状的金属片由线圈引出的两条线頭,经弹簧片分别与两个金属片相接触另外,再用两根导线与两个金属片接触以引出电流。这个装置就叫做整流子,在后来的发电機上仍得到应用

皮克希发明的这种发电机在世界上是首创,当然也有其不足之处需要对它进行改进的地方,一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵活;二是通过整流子可以得到定向的电流但是电流强弱还是不断变化的。为改变这种情况人们采用增加一些磁铁和线圈數量,并稍微错开地将变化的电流一起引出的办法使输出电流的强度变化控制在一定的范围内。

从皮克希发明发电机后的30 多年间虽然囿所改进,并出现了一些新发明但成果不大,始终未能研制出能输出像电池那样大的电流而且可供实用的发电机。

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