法拉第圆盘发电机

法拉第圆盘发电机

物理学家生平简介

物理学家生平简介 焦耳生平简介 焦耳(J.P.Joule，1818.12─1889.10)──英国曼彻斯特一位酿酒世家的儿子，业余科学家。致力于热功当量的精确测定达40 年之久，他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为 热力学第一定律（first law of thermodynamics）的建立确定 了牢固的实验基础。 安培(Andre-Marie Ampere, 1775-1836) 法国物理学家，电动力学的创始人。少年时期主要跟随父亲学习技艺，没 有受过正规系统的教育。安培自幼聪慧过人，对事务有 敏锐的观察力。他兴趣广泛，爱好多方面的科学知识。 1799年安培开始系统研究数学，1805年定居巴黎，担任 法兰西学院的物理教授，1814年参加了法国科学会，1818 年担任巴黎大学总督学，1827年被选为英国皇家学会会 员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。 安培是近代物理学史上功绩显赫的科学家。特别在电磁学方面的贡献尤为卓著。从1814年参加科学会开始，在以后的二十多年中，他发现了一系列的重要定律、定理，推动了电磁学的迅速发展。1827年他首先推导出了电动力学的基本公式，建立了电动力学的基本理论，成为电动力学的创始人。 安培善于深入研究他所发现的各种规律，并且善于应用数学进行定量分析。1822年在科学学会上，他正式公布了他发现的安培环路定理。在电动力学中，这是一个重要的基本定律之一。安培的研究工作结束了磁是一种特殊物质的观点，使电磁学开始走上了全面发展的道路。为了纪念他的贡献，以他的名字命名了电流的单位。

法拉第(Michael Faraday 1791－1867) 法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1791年9月22日萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。因家庭贫困仅上过几年小学，13岁时便在一家书店里当学徒。书店的工作使他有机会读到许多科学书籍。在送报、装订等工作之 余，自学化学和电学，并动手做简单的实验，验证书上的内容。利用业 余时间参加市哲学学会的学习活动，听自然哲学讲演，因而受到了自然 科学的基础教育。由于他爱好科学研究，专心致志，受到英国化学家戴 维的赏识，1813年3月由戴维举荐到皇家研究所任实验室助手。这是法 拉第一生的转折点，从此他踏上了献身科学研究的道路。同年10月戴 维到欧洲大陆作科学考察，讲学，法拉第作为他的秘书、助手随同前往。 历时一年半，先后经过法国、瑞士、意大利、德国、比利时、荷兰等国，结识了安培、盖.吕萨克等著名学者。沿途法拉第协助戴维做了许多化学实验，这大大丰富了他的科学知识，增长了实验才干，为他后来开展独立的科学研究奠定了基础。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任皇家研究所实验室主任，1833----1862任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。1867年8月25日逝世。 法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重大发现。1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“由磁产生电”的大胆设想，并开始了艰苦的探索。1821年9月他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型。接着经过无数次实验的失败，终于在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟大发现，使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法，成为现代发电机、电动机、变压器技术的基础。 法拉第能够这样坚持10年矢志不渝地探索电磁感应现象，重要原因之一是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的，他始终坚信自然界各种不同现象之间有着无限多的联系。也是在这一思想的指导下，他继续研究当时已知的伏打电池的电、摩擦电、温差电、伽伐尼电、电磁感应电等各种电的同一性，1832年他发表了〈不同来源的电的同一性〉论文，用大量实验论证了“不管电的来源如何，它的本性都相同”的结论，从而扫除了人们在电的本性问题认识上的种种迷雾。 为了说明电的本质，法拉第进行了电流通过酸、碱、盐的溶液的一系列实验，从而导致1833----1834年连续发现电解第一和第二定律，为现代电化学工业奠定了基础，第二定律还指明了存在基本电荷，电荷具有最小单位，成为支持电的离散性质的重要结论，对于导致基本电荷e的发现以及建立物质电结构的理论具有重大意义。为了正确描述实验事实，法拉第制定了迁移率、阴极、阳极、阴离子、阳离子、电解、电解质等许多概念、术语。 在电与磁的统一性被证实之后，法拉第决心寻找光与电磁现象的联系。1845年他发现了原来没有旋光性的重玻璃在强磁场作用下产生旋光性，使偏振光的偏振面发生偏转，此即磁致光效应，成为人类第一次认识到电磁现象与光现象间的关系。1846年他发表了《关于光振动的想法〉一文，最早提出了光的电磁本质的思想。他曾设计并不畏艰苦地作过许多实

汽轮发电机结构及原理

第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种，它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时，发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立一个磁场，这个磁场称主磁极，它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律，发电机磁极旋转一周，主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组（导线）依次切割，在定子绕组内感应的电动势正好变化一次，亦即感应电动势每秒钟变化的次数，恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极（即1个N极、一个S极），转子旋转一周，定子绕组中的感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次，这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中性点）连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度，在这些部位埋置了多只测温元件，通过导线连接到温度巡检装置，在运行中进行监控，并通过微机进行显示和打印。

爱迪生简介

爱迪生简介 爱迪生：美国着名的发明家、企业家。1847年2月11日诞生于美国俄亥俄州米兰镇的一个农民家庭。8岁进学校读书，只学习了三个月，就不得不退学回家，由当过乡村教师的母亲、辅导他自学。12岁时，家庭生活困难，开始在列车上卖报，16岁时发明了自动定时发报机，之后不断有发明问世，一生中共完成2000多项发明，1928年被授与美国国会金质特别奖章。 1931年10月18日，爱迪生在西奥伦治逝世，终年84岁，1931年10月21日，全美国熄灯以示哀悼。 爱迪生是一位闻名世界的伟大发明家。他一生的发明在世界上是无与伦比的。爱迪生的主要贡献有： 1．爱迪生在科学技术中最重大的贡献是发明了留声机和白炽电灯。 今天，我们很难想象生活中可以没有电——无法开亮一盏灯，听唱片，去电影院，或给某人打个电话。然而，所有这些我们认为理所当然的事情，全都是一个人实用的发明创造的结果——他就是托马斯·爱迪生。 在爱迪生之前，马路上，居室里，工厂里，都只能使用靠手工点燃的昏昏蒙蒙的煤气灯。夜幕一降，工厂纷纷关门。电或者电话并不是爱迪生发明的。但是他那种实用性的发明和改进把电和电话的用途推向了每一个角落。 爱迪生也许是有史以来最伟大的发明家，他开现代世界技术革新之先河。这位不知疲倦的发明家把我们从蒸气时代带入了20世纪。 2．爱迪生还在电影、有轨电车、矿业、建筑以及兵器等方面，有许多着名的发明创造。3．爱迪生还在一个真空灯泡里观察到热电子发射现象，后人把它称做“爱迪生效应”，热电 子发射的发现，为研制电子管奠定了基础。 爱迪生发明电灯 世界闻名的“发明大王”爱迪生一生只上过三个月的小学，不耻下问的习惯被人们认为他是低能儿，而他的学问是靠母亲的教导和自修得来的。他的成功，大部分应该归功于母亲自小对他的谅解与耐心的教导。 爱迪生从小就对很多事物感到好奇，而且喜欢亲自去试验一下，直到明白了其中的道理为止。长大以后，他就根据自己这方面的兴趣，一心一意做研究和发明的工作。他在新泽西州建立了一个实验室，一生共发明了电灯、电报机、留声机、电影机、磁力析矿机、压碎机等等总计两千余种东西。爱迪生的强烈研究精神，使他对改进人类的生活方式，作出了重大的贡献。 现在我为大家讲一下爱迪生发明电灯的趣事! 早在1821年，英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种电灯用炭棒作灯丝。它虽然能发出亮光，但是光线刺眼，耗电量大，寿命也不长,很不实用。因此，爱迪生就暗下决心:“电弧灯不实用，我一定要发明一种灯光柔和的电灯，让千家万户都用得上。” 他的实验开始着手于灯丝的材料：用传统的炭条作灯丝，一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝，通电后，亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝，效果也不理想。就这样，爱迪生试验了1600多种材料。一次次的试验，一次次的失败，很多专家都认为电灯的前途黯淡。英国一些着名专家甚至讥讽爱迪生的研究是“毫无意义的”。一些记者也报道：“爱迪生的理想已成泡影。”爱迪生面对失败，面对所有人的冷嘲热讽，爱迪生没有退却。他明白，失败乃成功之母，每一次的失败，意味着又向成功走近了一步。

第9章 作业答案(最新修改)

第9章 电磁场 9-6 如图9-40所示，一截面积26S cm =的密绕线圈，共有50匝，置于0.25B T =的均匀磁场中，B 的方向与线圈的轴线平行。如使磁场B 在0.25s 内线性地降为零，求线圈中产生的感应电动势i ε。 分析：因B 随t 改变，故穿过密绕线圈的Φ也随t 改变，根据法拉第电磁感应定律要产生感应运动势。 解：由题可知B 随时间变化的关系是：0.25B t =-+，则磁通量为： 4 6.010(0.25)BS t Φ-==?-+ 由法拉第电磁感应定律可得： 0.03()i d N V dt εΦ =-= 感应电动势的方向为：b a →。 9-7 一铁心上绕有线圈100匝，已知铁心中磁通量与时间的关系为5 8.010sin100t Φ π-=?（ SI 制），求在 21.010t s -=?时，线圈中的感应电动势。 分析：线圈中有N 匝相同的回路，其感应电动势等于各匝回路的感应电动势之和。 解：由N ψΦ=和法拉第电磁感应定律i d dt ψ ε=- 得： 2.51cos100()i d N t V dt Φ επ=-=- 当2 1.010t s -=?时， 2.51()i V ε= 图9－40

9-8 如图9-41所示，用一根硬导线弯成一半径为r 的半圆,使这根半圆形导线在磁感应强度为B 的匀强磁场中以频率f 旋转，整个电路的电阻为R ，求感应电流的表达式和最大值。 分析：由题可知，闭合回路的面积为2 12 S r π=，穿过它的磁通量cos BS Φθ=在不断变化，因此可先由法拉第电磁感应定律i d dt Φ ε=-求出感应电动势，再由欧姆定律i I R ε=求出感应电流，据此再讨论最大值。 解：设在初始时刻，半圆形导线平面的法线与B 之间的夹角 0θ=，则在任意时刻穿过回路的磁通量为： 21 cos cos 22 BS B r ft Φθππ== 根据法拉第电磁感应定律，有： 22sin 2i d r fB ft dt Φ εππ=- = 由欧姆定律可得回路中的电流为： 22sin 2i r fB I ft R R εππ= = 故感应电流的最大值为 22m r fB I R π= 图9-41 习题9-8图解

精品-高智商名人尼古拉·特斯拉的事迹简介

高智商名人尼古拉·特斯拉的事迹简介 尼古拉·特斯拉 尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，1856年-1943年)，1856年7月10日出生在克罗地亚，是一位世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师。19世纪末20世纪初， 他对电力学和磁力学做出了杰出贡献。成就是1882年，他继 爱迪生发明直流电(DC)后不久，发明了交流电(AC)，并制造出世界上第一台交流发电机，并创立了多相电力传输技术。他是一个绝世天才，也是一位被世界遗忘的伟人，交流发电机就是他发明的。1943年1月5日晚间到7日在纽约旅馆孤独的死 于心脏衰竭，享年86岁，他的专利和理论工作依据现代交变 电流电力系统，包括多相电力分配系统和交流电发电机，帮助了他带起了第二次工业革命。 人物生平 早期发展 1856年7月10日，尼古拉·特斯拉出生在克罗地亚斯 米湾村一个塞族家庭，父母都是塞尔维亚人，他是五个孩子中的老四。这个村庄位于奥匈帝国(今克罗地亚共和国)的利卡省戈斯皮奇附近。1862年时他的家庭移居到戈斯皮奇。 特斯拉少年时在在克罗地亚的卡尔洛瓦茨上学，并在 1875年于奥地利的格拉茨理工大学学习物理学、数学和机械学。他在大学只上了一年的课，第二年军事边境局撤销，他失

去了助学金，因交不起学费被迫退学。特斯拉没有毕业。1877年，特斯拉到布拉格学习了两年，他一边去大学里旁听课程，一边在图书馆学习。1879年，他试图在马里博尔找一份工作 但没有成功，之后返回布拉格继续学业，待到24岁。 1882年秋，特斯拉到爱迪生电话公司巴黎分公司当工程师，并成功设计出第一台感应电机模型。1884年，他前往美国，在爱迪生实验室工作，从此留在美国并加入美国国籍。 1884年，特斯拉第一次踏上美国国土，来到了纽约，开 始在爱迪生实验室工作。除了前雇主查尔斯·巴切罗所写的推荐信外，他几乎是一无所有。这封信是写给托马斯·爱迪生的，信中提到：“我知道有两个伟大的人，一个是你，另一个就是这个年轻人。” 爱迪生雇用了特斯拉，安排他在爱迪生机械公司工作。 特斯拉开始为爱迪生进行简单的电器设计，他进步很快，不久以后就可以解决公司一些非常难的问题了。特斯拉完全负责了爱迪生公司直流电机的重新设计。 辉煌年代 1886年特斯拉成立了自己的公司，公司负责安装特斯拉 设计的弧光照明系统，并且设计了发电机的电力系统整流器，该设计是特斯拉取得的第一个专利。1891年特斯拉取得了特 斯拉线圈的专利。同年的7月31日，特斯拉成为美国公民。 他告诉他的朋友们，他珍惜这个国籍胜过珍惜他的很多科学发明。1892年到1894年之间，特斯拉担任美国电力工程师协会(IEEE的前身)的副主席。1893年，西屋公司竞拍得在芝加哥 举行的哥伦比亚博览会的用交流电照明的工程，这是在交流电

圆盘发电机

圆盘发电机简介圆盘发电机制构造跟现代的发电机不同，在磁场所中转动的不是线圈，而是一个紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄（图1），圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来；紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄，使紫铜圆盘旋转起来时，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流。图一：圆盘发电机原理二、圆盘发电机的电流产生我们可以把圆盘看作是由无数根长度等于半径的紫铜辐条组成的，在转动圆盘时，每根辐条都做切割磁力线的运动。如图9－4所示，当辐条转到OA位置时，辐条和外电路中的电流表恰好构成闭合电路，电路中便有电流产生了。随着圆盘的不断旋转，总有某根辐条到达OA位置，因此外电路中便有了持续不断的电流。图2：圆盘发电机电流产生 三、圆盘发电机发明者：法拉第迈克尔·法拉第（Michael Faraday，公元1791～公元1867）英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。仅上过小学。1831年，他作出了关于力场的关键性突破，永远改变了人类文明。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任皇家研究所实验室主任，1833----1862任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。四、圆盘发电机为什么不能普及？我们对比下两种方式就可以知道答案。圆盘发电图线圈发电图从上图可以看出，线圈方式能够最大限度利用线圈进行发电，整个线圈一直在做切割磁感线运动。而圆盘很大一步在外面没有做切割磁感线运动，这样就浪费了很大一部分的机械能，发电的效率大打折扣。另外圆盘和线圈相比也存在材质很难分布均匀，导致电阻增大，将会产生比线圈更多的热量，浪费机械能。最后圆盘和线圈在实际运用中，线圈能够更好的利用机械能，他的运动方向很好控制。圆盘则不行。所以，鉴于这些原因，圆盘方式没有得到普及。

人物简介 被命名为电容单位的科学家——法拉第

人物简介: 被命名为电容单位的科学家——法拉第 法拉第(Michael Faraday，1791～1867)是英国著名的物理学家和化学家，1791年9月22日诞生于英格兰萨里郡纽因顿镇的一个铁匠家庭。 法拉第家境贫困，常常靠救济度日。他七岁上学，九岁退学，12岁就当报童。法拉第14岁那年全家迁往伦敦，经人介绍，他进了伦敦的李波书店当学徒工，装订书报。法拉第被大量的书报吸引住了，有一次在装订《大英百科全书》的时候，对电学的文章产生了强烈的兴趣，后来又被《化学漫谈》所吸引，从此对自然科学倾注了巨大的热情。1812年听了大化学家戴维(1778～1829)的讲演以后，法拉第更产生了参加科学工作的热切愿望。第二年，在戴维的帮助下，法拉第进入皇家学院实验室，做戴维的助手。1816年法拉第发表了第一批有关化学方面的论文。1820年他受丹麦物理学家奥斯特的影响，兴趣转到了电磁学方面，进行了长达四十多年的研究，作出了划时代的贡献。1824年1月，法拉第当选为英国伦敦皇家学会会员，1825年被提升为皇家学院实验室主任。1846年他荣获伦福德奖章和皇家勋章。法拉第一生热衷科学事业， 不好功名利禄。1857年皇家学会准备选他当会长，他推辞了；后来皇家学院请他任院长，他也拒绝了；他甚至谢绝了封爵，于1858年退休。 法拉第在物理学方面的主要贡献是对电磁学进行了比较系统的实验研究，发现了电磁感应现象，总结出电磁感应定律；发明了电磁学史上第一台电动机和发电机；发现了电解定律；提出电场、磁场等重要概念。他是19世纪电磁领域中最伟大的实验家。他写成的巨著《电学的实验研究》，收集了3362个条目，详细记述了他做过的实验，总结出带有规律性的成果，是一部珍贵的科学文献。 1820年，奥斯特发现电流的磁效应后，英国有名望的杂志《哲学年鉴》主编邀请大化学家戴维撰写有关的综合性评论文章，戴维让法拉第代劳。法拉第欣然同意，他在收集资料的过程中，对电磁现象的研究产生了巨大的热情。1821年9月3日，法拉第重做了奥斯特的实验，他用小磁针放在载流铜导线周围的不同位置，发现小磁针有沿着环绕以导线为轴的圆周旋转的倾向。根据这一现象，法拉第设计制作了一种“电磁旋转器”，让载有电流的导线在一个马蹄形磁铁的磁场中转动，这就是科学史上最早的一台电动机。 在法拉第的思想中，确信物理学所涉及的自然界的各种力是互相紧密地联系着的。他分析了电流的磁效应以后认为，既然电可以产生磁，反过来磁也应该能产生电。他在1822年的一篇日记中就写了这样的话：“把磁转化成电。”法拉第朝着这个目标，坚定不移地坚持实验、研究近十年，经历五次重大失败，终于在1831年发现了电磁感应现象。他用一个2．2厘米厚、外径15厘米的软铁圆环，绕有两股绝缘线圈A和B，B的两端用一条导线连成一个闭合回路，导线下面平行放置一根磁针。A和一组电池组、一个开关连接成另一个闭合回路。法拉第发现，在合上开关有电流通过线圈A的瞬间，磁针偏转，断开开关切断电流的瞬间，磁针也偏转。但是法拉第并不满足，立即提出了两个十分深刻的问题。第一，上述实验中是否一定要用软铁磁环，没有行不行?第二，线圈A是否可以不要，改用磁棒代替?10月17日法拉第做了一个现在人们熟知的实验，他用一个接有电流计、线圈的闭合回路，把一根永久磁棒迅速插入线圈或迅速拔出，都可以发现电流计指针偏转。法拉第在11月24日，向英国伦敦皇家学会报告了他的重

发电机原理概述

1.概述 电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机的分类可归纳如下： 直流发电机、交流发电机；同步发电机、异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 2.结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖、机座及轴承等部件构成。 定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)滑环、(又称铜环.集电环).风扇及转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来，汽轮发电机的最大容量已达到130～150万千瓦。从1986年以来，在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用，这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。 3.水轮发电机 由水轮机驱动的发电机。由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构(见图)。由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大。所以，水轮发电机的外型与汽轮发电机不同，它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达70万千瓦。 柴油发电机由内燃机驱动的发电机。它起动迅速，操作方便。但内燃机发电成本较高，所以柴油发电机组主要用作应急备用电源，或在流动电站和一些大电网还没有到达的地区使用。柴油发电机转速通常在1000转/分以下,容量在几千瓦到几千千瓦之间，尤以200千瓦以下的机组应用较多。它制造比较简单。柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动，所以发电机是在剧烈振动的条件下工作。因此,柴油发电机的结构部件,特别是转轴要有足够的强度和刚度，以防止这些部件因振动而断裂。此外，为防止因转矩脉动而引起发电机旋转角速度不均匀，造成电压波动,引起灯光闪烁,柴油发电机的转子也要求有较大的转动惯量，而且应使轴系的固有扭振频率与柴油机的转矩脉动中任一交变分量的频率相差20％以上，以免发生共振，造成断轴事故。 柴油发电机组主要由柴油机、发电机和控制系统组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成，目前使用刚性连接比较多一些，柴油机和发电机连接好后安装在公共底架上，然后配上各种传感器，如水温传感器，通过这些传感器，把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器，就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值时控制系统会预先报警，这个时候如果操作员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是机组本身的控制系统。 4.风力发电机原理 是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。 风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。

法拉第的电磁感应实验

法拉第的电磁感应实验 作者:不详日期:2006-11-2 来源:本站点击: 我们现在生活在一个电气时代里：电动机在工厂里轰鸣，电车在飞驰，电灯照亮了千家万户，电视机在播放节目，电脑在运作……由于有了电，旧时代许多令人神往的幻想已变成了现实。如今电气业给我们创造的这一切福利和文明，都起源于1831年10月17日法拉第的一次具有划时代意义和意外的电磁实验成功。由于这次成功，法拉第制造了世界上第一台电磁感应发电机；由于这次成功，人类制造出今天的发电机、电动机、水电站，以及一切电力站网。 法拉第（1791～1867）出生于英国伦敦一个铁匠家里。由于家庭贫困，他12岁时就到一家书店当学徒。由于经常接触图书，他发现书里有许多自己从不知道的事物，书籍简直是知识的海洋。从此以后他开始刻苦自学，认真读书，发奋要成为一个有学识的人。他不仅认真阅读电学、化学方面的书籍，而且用平日节约下来的一点钱买了几件实验仪器，按书中所说的做起实验来。 法拉第不仅向书本学习，还利用一切机会向当时著名的科学家学习，买票听他们的讲演，认真做记录。1810年春天，法拉第凑钱去听科学家塔特林讲解自然科学。他每晚都将所做的记录整理誊清。特别对法拉第人生具有重大转折意义的是，他于1812年时到英国皇家学院去听著名科学家戴维的化学讲演。正是从此开始，他踏上了献身科学的道路。 他大胆地给戴维先生写了封信，而且将听讲的记录全寄去了。他在信中说明了自己对科学的热爱，并且渴望能在皇家学会得到一份工作。戴维看到了他的严肃认真和对科学的热情，竟然答应了他的请求，介绍他到皇家学院当助理员，担任了戴维的实验助手。 实验室的工作为法拉第提供了优越的条件。他可以自由地利用图书馆，获得各种资料，从而可以发展各方面的知识。作为戴维的助手和随从，法拉第又获得了到欧洲大陆进行科学考察的机会。尽管在旅行中受到戴维夫人的凌辱，以及其他不公正的待遇，但法拉第借这次机会却增长了知识，结交了朋友，了解了当时各国的科学状况。

法拉第生平简介

法拉第生平简介简历Michael Faraday1791～1867 英国物理学家、化学家。法拉第出生在萨里郡纽因顿的一个铁匠之家，由于家境贫寒，法拉第没有在学校受到完整的初等教育，13岁起，就在一个图书装订商门下做学徒工。在业余时间，法拉第读了这家店铺里装订的许多书籍，其中对他影响特别深刻的一本书是约翰夫人编的《化学中的守恒》。他从微薄的工资收入中挤出钱来拼凑成了自用的简陋实验室，在业余进行某些简单的实验。 20岁时，由于有一位顾客送他听英国化学家戴维的几次讲演的入场券，得以听到戴维的讲演，法拉第整理了戴维这些演讲的记录，将其装订了送给戴维，同时请求参加戴维的实验室工作。 22岁时，戴维实验室有了空缺，法拉第就被录用为实验室里的一名助手。戴维主持的这个实验室主要从事化学及物理学方面的工作。 1825年，由戴维推荐，他接替戴维，成为皇家研究院的实验室主任。1833年，他又升任该院富勒讲座化学教授，此后一直任此职，直到1867年逝世。 一、主要成就 1821年发现了六氯乙烷； 1823年首次实现氯的液化； 1825年从煤气罐中的残留油状物分离出苯，即发现了苯。 1832-1833年提出了电解定律即法拉第定律。 1831年发现电动机原理并制出其模型； 1837年创立电磁场理论，发现磁光效应及抗磁物质； 法拉第首次提出电场线的概念（欧洲大多数数学家当时都不同意法拉第的观点，但麦克斯韦从这个试验得到启发，并把法拉第关于电力线的想法转变成数学形式，开创了现代的场论）； 1854年，法拉第在发现强磁场能够使偏振光的平面旋转，这个现象后来被称为"法拉第现象"。这个现象被用来解释分子结构，得到了很多磁场的信息。 3、重要著作和荣誉 《电流的试验研究》（描述了他在电流和电磁学方面所作的无数次试验，全书共三卷，分别在1839年、1844年和1855年出版）； 《化学和物理的试验研究》（出版于1858年）； 《一支蜡烛的化学历史》（一套六本的儿童科普读物，1860年出版）。 法拉第于1824年即当选英国皇家学会会员，并被法国科学院吸纳为院士；在物理学领域，法拉第有“电学之父”的美誉。

汽轮发电机工作原理

汽轮发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组 成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及 转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引 出，接在回路中，便产生了电流。 汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率，汽轮机一般做成高速的，通常为3000转／分（频率为50赫）或3600转／分（频率为60赫）。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗，转子直径一般做得比较小，长度比较大，即采用细长的转子。特别是在3000转／分以上的大容量高速机组，由于材料强度的关系，转子直径受到严格的限制，一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度，运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以 5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好

的氢冷或水冷技术。70年代以来，汽轮发电机的最大容量已达到130～150万千瓦。从1986年以来，在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用，这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞电磁感应定律 励磁机就是一个小功率的直流发电机,一般都为几十伏,励磁电压一般不变,即使变动也很小,而励磁电流的大小由磁场变阻器或自动励磁调节器调节,它的作用是将发出来的直流电供发电机转子磁极饶组励磁电流以产生磁场.励磁电流在发电机空载时改变其大小可以改变发电机的端电压,在发电机并网带负荷时改变其大小可以改变发电机 的无功功率. 电磁感应定律： 只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。导体回路中感应电动势e 的大小，与穿过回路的磁通量的变化率成正比， 若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，Δ为磁通量变化量，单位Wb ，Δt为发生变化所用时间，单位为s. ε为产生的感应电动势，单位为V. 1.[感应电动势的大小计算公式]

法拉第旋光效应实验报告

法拉第旋光效应实验报告 法拉第旋光效应实验报告 一.实验目的： 1.了解和掌握法拉第效应的原理； 2?了解和掌握法拉第效应的实验装置结构及实验原理； 3?测量法拉第效应偏振面旋转角与外加磁场电流I的关系曲线。 二.实验仪器： LED发光二极管（或白光光源和滤波片），偏振片，透镜，直流励磁电源，导轨，偏振片，集成霍尔元件，稳压电源等。 三.实验原理和操作步骤： 天然旋光现象。 当线偏振光通过某些透明物质（如石英、糖溶液、酒石酸溶液等）后.其振动面将以光的传播方 向为轴旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象。1811年阿拉果首先发现石英有旋光现象，以后 毕奥（J. B Biot）和其他人又发现许多有机液体和有机物溶液也具有旋光现象。凡能使线偏振光 振动面发生旋转的物质称为旋光物质，或称该物质具有旋光性。

图3.1石英的旋光现象 如图3.1所示，1P和2P分别为起偏器和检偏器（正交）。显然，在没有旋光物质时，2P后面的视场是暗的。当在1P和2P之间加入旋光物质后2P后的视场将变亮，将2P旋转某一角度后，视场又将变暗。这说明线偏振光透过旋光物质后仍然是线偏振光，只是其振动面旋转了一个角度。 振动面旋转的角度称为旋光度，用？表示。 线偏振光通过旋光晶体时，旋光度？和晶体厚度d成正比，即

d a ?（3.1）式中，a是比例系数，与旋光晶体的性质、温度以及光的频率有关，称为该晶体的旋光率。 不同的旋光物质可以使线偏振光的振动面向不同的方向旋转.人们对旋光方向作下述约定： 迎着光传播方向观察，若出射光振动面相对于入射光扳动面沿顺时针方向旋转为右旋；沿逆时针方向旋转称为左旋.在图 3.1中，若在1P前加一 个白色光源，由于不同波长的光旋转角度不同，因此到达2P时有一部分光能透过去，有些光透不过去，有些能部分透过去，所以2P后的视场是彩色 的，旋转2P其法拉第旋光效应25色彩会发生变化，这种现象叫做旋光色散。 2.旋光现象的菲涅耳解释。 菲涅耳提出了一种唯象理论来解释物质的旋光性质。线偏振光可以分解为左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。左旋圆偏振光和右旋圆偏振光以相同的角速度沿相反方向旋转，它们合成为在一直线上振动的线偏振光。在旋光物质中左旋圆偏振光和右旋圆偏振光传播的相速度不相同。假定右旋圆偏振光在某旋光物质中传播速度比左旋圆偏振光的速度快，在旋光物质出射面处观察，于右旋圆偏振光速度快，因此右旋圆偏振光振幅旋转过的角度较大，在出射面处，两圆偏光合成的线偏振光PE的振动方向比起原来（进入 旋光物质前）的振动方向0 PE来，顺时针方向转过角度9 ，这就是右旋。当材料中左旋圆偏振光的相速度较大时.就是左旋光材料。 3.磁致旋光。 前面介绍的是物质的天然旋光性，实际上，有些物质本身不具有旋光性，但在磁场作用下就有旋光性了，就是前面介绍的法拉第旋光效应，也叫 磁致旋光效应。磁致旋光中振动面的旋转角？和样品长度L及磁感应强度B成正比，即有VLB = ? （3.2）式中V是一个与物质的性质、光的 频率有关的常数，称为维尔德（Verdet）常数。某些物质的维尔德磁致旋光也有左右之分.我们规定：当光的传播方向和磁场方向平行时迎着光的方向观察，光的振动面向左旋转（逆时针），则维尔德常数为正。旋光现象的唯象解释 近代物理实验讲义 4.磁致旋光的经典唯象解释。 可以用唯象模型来说明磁致旋光效应。电子在左旋圆偏振光和右旋圆偏振 光的电场作用下作左旋和右旋圆周运动，电子运动平面与磁场垂直。电子 在磁场中受到洛仑兹力，其方向向着电子轨道中心或背着轨道中心，视速 度的方向而定注意：电子本身带负电荷。在洛仑兹力向着轨道中心的情况中，电子受到的向心力增加，电子旋转速率增大。在洛仑兹力背向轨道中心的情况中，电子旋转变慢。电子旋转快慢的变化影响了圆偏振光电场矢量旋转角速度。当光从磁光媒质出射时重新合成线偏 振光。由于在媒质 中左旋和右旋的速率不同，合成偏振光的振动面转过了一个角度。从图上 可以看出，电子旋转速率变化只决定于磁场方向与电子旋转方向，而与光的传播方向无关。值得注意的是，天然旋光的旋转方向与光的传播方向有关，而磁致旋光的旋转方向与光的传播方向无关，而决定于外加磁场的方向。如图3.5所示，若将出射光再反射回晶体，则通过 天然旋光晶体的线偏光沿原路返回后振动面将回复原位，而通过磁致旋光晶体的线偏光将继

发电机原理

<一> 发电机概述
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力 机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由 发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原 则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到 能量转换的目的。
发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。
<二>发电机的分类可归纳如下：
发电机分：直流发电机和交流发电机 交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
<三>发电机结构及工作原理
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的 运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
柴油发电机工作原理
柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。
在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混 合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气 体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用 在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子， 利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。
这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列 的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

苯的发现者——法拉第

▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌ 苯的发现者—法拉弟 1825年6月16日，在英国皇家学会举行的一次学术会议上，法拉第（Michael Faraday1791－1867）宣读了他的关于发现苯的论文，叙述了他是怎样从一种复杂的混合物中分离出这种碳氢化合物的，还介绍了这种化合物的性质和测定组成的方法和结果。当时年轻的法拉第还只有三十四岁，但是他已经在皇家研究院工作了十二年之久。 法拉第用来分离出笨的原料是一种油，在当时，伦敦这个城市为了生产照明用的气体（也称煤气），通常是将鲸鱼或鳕鱼的油滴到已经加温的炉子里，以产生煤气，然后再将这种气体加压到十三个大气压，把它储存在容器中，供各方面使用。在压缩气体的过程中，同时得到了一种副产品—油状液体。 法拉第对这种油状液体发生了兴趣，几乎花了五年时间来研究它。为了从混合物中分离出他所想要得到的组份，法拉第设法弄到了数量相当可观的油状液体，他细心地进行蒸馏，每隔10℃更换一次接受容器,把气体冷凝成各个组份。他觉得这样做还不够细致,于是再重复地精制这些馏份,最后法拉弟终于得到了具有重大意义的结果。他发现在80℃到87℃区间内蒸馏时，沸点比较恒定，在这个时候蒸出大量的液体时，温度没有多大变化。而在蒸馏其他组份时，温度经常要升高。这一点启发了法拉第，他继续研究在这个温度区间内获得的某种固定组份的物质，最后终于分离出一种新的碳氢化合物。 法拉第描述这种碳氢化合物，略带杏仁味，在一般的条件下，它是一种无色透明的液体当把这种液体放在冰水中冷却到零度时，它就会结晶变成固体，在玻璃容器的器壁上长出树枝状的结晶，如果从冰水中取出容器，让温度慢慢上升，这种固体在5.5℃时熔化，如果把熔化后的液体暴露在空气中，最后它会完 全挥发。 值得注意的是，法拉第当时测得这种化合物的熔点为5.5℃，沸点82.2℃，在15.5℃时它的比重是0.85。与现在所测得的苯的熔点(5.5℃)，沸点(80.1℃)，10℃时比重为0.87865，在数值上是比较接近的，它们之间的差别是因为当时法拉第分离出来和苯还不够纯。 法拉第还观察了这种液体不导电，微溶于水，易溶于油、醚和醇中，在阳光照射下，让氯气与这种物质作用，生成两种物质，一种是结晶，另一种是粘稠状的液体，它们无疑是对二氯苯与邻二氯苯。 法拉第将这种液体的蒸气通过热的氧化铜，把它分解成二氧化碳和水，例如在60℃时，0.776克蒸气分解产生的二氧化碳和水相当于0.711704克碳和0.064444克氢，说明这个化合物中碳与氢的重量之比为12:1。但由于当时法拉第所用的原子量与现在不同，当时的标准是C=6，H=1，所以法拉第就认为这种化合物的实验式是C2H，并把它称为是重碳氢化物(bicarburet of hydrogen)。如果法拉第能采用现在的原子量标准C=12，H=1的话，它肯定能正确地表达出苯的实验式是CH。 法拉第还用引爆这种化合物的蒸气与氧气的混和物的方法，测得它的蒸气密度是2.44(以氧气的密度等于1为标准)，但是由于法拉第当时此还认识得不够清楚，所以他也没有能进一步推测出苯的分子式是C6H6。尽管如此，法拉第毕竟应该算是第一位分离出苯这种碳氢化合物的化学家，而且第一次研究了苯的性质，测定了苯的组成，所以发现苯的功劳应该归于法拉第。 ▃▄▅▆▇██■▓点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生▃▄▅▆▇██■▓

阅读材料：法拉第简介

法拉第（Michael Faraday,1791～1867） 英国著名物理学家、化学家．在化学、电化学、电磁学 等领域都做出过杰出贡献．他家境贫寒，未受过系统的正规 教育，但却在众多领域中作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探 索真理、不计个人名利的典范，对于青少年富有教育意义． （１）刻苦认真自学成才 1791年9月22日生于萨里郡纽因顿的一个铁匠家庭．13岁就在一家书店当送报和装订书籍的学徒．他有强烈的求知欲，挤出一切休息时间贪婪地力图把他装订的一切书籍内容都从头读一遍，读后还临摹插图，工工整整地作读书笔记；用一些简单器皿照着书上进行实验，仔细观察和分析实验结果，把自己的阁楼变成了小实验室．在这家书店呆了8年，他废寝忘食、如饥似渴地学习．他后来回忆这段生活时说：“我就是在工作之余，从这些书里开始找到我的哲学．这些书中有两种对我特别有帮助，一是《大英百科全书》，我从它第一次得到电的概念；另一是马塞夫人的《化学对话》，它给了我这门课的科学基础．” 在哥哥赞助下，1810年２月至1811年９月听了十几次自然哲学伪通俗讲演，每次听后都重新誊抄笔记，并画下仪器设备图．1812年２月至４月又连续听了戴维４次讲座，从此燃起了进行科学研究的愿望．他曾致信皇家学院院长求助．失败后，他写信给戴维：“不管干什么都行，只要是为科学服务”．他还把他的装帧精美的听课笔记整理成《亨·戴维爵士讲演录》寄上．他对讲演内容还作了补充，书法娟秀，插图精美，显示出法拉第一丝不苟和对科学的热爱．经过戴维的推荐，1813年３月，24岁的法拉第担任了皇家学院助理实验员．后来戴维曾把他“发现法拉第”作为自己最重要的功绩而引以为荣． 法拉第1813年随同戴维赴欧洲大陆作科学考察旅行，1815年回国后继续在皇家学院工作，长达50余年．1816年发表第一篇科学论文．他最初从事化学研究工作，也涉足合金钢、重玻璃的研制．在电磁学领域，倾注了大量心血，取得出色成绩．1824年被选为皇家学会会员，1825年接替戴维任皇家学院实验室主任，1833年任皇家学院化学教授． （２）长期实验大胆探索 他的工作异常勤奋，研究领域十分广泛．1818～1823年研制合金钢期间，首创金相分析方法．1823年从事气体液化工作，标志着人类系统进行气体液化工作