16.3发电机为什么能发电
发电机组的工作原理
发电机组的工作原理发电机组是将机械能转化为电能的一种设备，它由发电机和动力设备组成。
发电机是发电机组的核心部件，它通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
发电机的工作原理基于法拉第电磁感应定律和楞次定律。
当发电机的转子旋转时，它的导线就会在磁场中感受到一个漩涡电场。
这个电场将导致电子在导线中移动，从而产生电流。
具体来说，发电机由定子和转子组成。
定子是静止不动的部分，它由多个绕组组成，每个绕组都包裹在铁芯中。
转子则是旋转的部分，通常由永磁体或电磁体组成。
当机械能被输入到发电机中时，转子开始旋转。
它的旋转使得磁场也一起旋转，与定子绕组形成了相对运动。
这种相对运动导致了磁通量的变化，进而使得在定子绕组中产生电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量的变化引起电动势时，电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
因此，较高的旋转速率将导致更大的电动势。
当电动势在绕组中产生时，它将引起电流在绕组中流动。
这个电流称为感应电流。
感应电流通过导线传输到外部电路中，供电器或负载使用。
在发电机的运转过程中，还涉及一个重要的因素，即励磁。
兴磁是指产生磁场以驱动发电机工作的过程。
兴磁系统通常使用励磁绕组或励磁装置。
励磁绕组或励磁装置产生的磁场输入到转子中，使得转子成为一个永磁体或电磁体。
这个磁场与定子绕组的磁场相互作用，产生电动势。
通过调节励磁系统的电流，可以调整发电机的输出电压和频率。
总体而言，发电机组工作原理可以归纳为以下几个步骤：1.输入机械能：通过外部动力设备输入机械能，例如蒸汽轮机、柴油发动机或水轮机。
2.转子旋转：机械能的输入使得发电机组的转子开始旋转。
3.产生磁场：兴磁装置或励磁绕组产生磁场，输入到转子中。
4.磁场变化：转子的旋转使得磁场与定子绕组产生相对运动，引起磁通量的变化。
5.发生电动势：磁通量变化产生电动势，在定子绕组中产生感应电流。
6.输送电流：感应电流通过导线传输到外部电路中。
7.提供电能：感应电流供给外部负载使用，提供电能。
发电机发电原理
发电机发电原理发电机，又称逆变器，是一种能够把能量从机械能转换成电能的装置。
它可以把转子旋转产生的机械能转换成电能，从而把机械能转换成电能。
它是广泛应用于电力系统、工业系统以及家庭生活等各个领域的重要设备。
发电机的发电原理是电磁力学原理。
它的原理可以用圆管定律来解释，即负载上一定的定子电流，在发电机的转子上就会产生电磁力，而这个力又会给转子施加力，使转子在发电机的定子磁场中旋转，这就是发电机发电的机理。
发电机的发电主要分为三个部分：发电原理、发电机结构和发电机控制。
发电原理又分为电磁力学原理和机械原理两个部分。
电磁力学原理是指当通过定子线圈的电流时，会产生磁场，而当转子的磁场与定子磁场交互作用时，就可以产生转子的转矩，从而使转子旋转，并且当转子旋转时，定子线圈上就会产生电动势，从而使转子上的电流变换，这样就可以从定子线圈中变换出来。
机械原理是指当定子线圈上的电流加速时，会产生磁场，而当转子进入定子磁场时，就会受到磁力，使得转子旋转起来，当转子旋转时，定子磁场中的电流也会变化，从而发生变换，变换出电能。
发电机的结构以及发电机的控制是很重要的。
发电机的结构由定子、转子以及发电机本身的整体结构组成。
发电机的控制主要是给定子施加不同的电流和频率，使转子的转速可以达到一定的值，这样可以控制发电机发出的电能。
发电机的发电工作是一个循环过程，当定子施加一定的电压时，就会产生强烈的磁力，从而使转子旋转，而当转子旋转时，就会发生电磁感应，从而使电能发生变换，从而转子每旋转一圈，就可以发出一定电能。
发电机不仅仅是家庭生活和工业领域的重要设备，而且在其它领域也有着重要的应用，比如交通运输、军事设备等领域，发电机的发电原理和发电机的控制原理，对这些领域的发展都有着深远的影响。
发电机的发电原理虽然简单，但它本身是一个复杂的系统，由定子、转子、发电机本身组成，还需要实现发电机的控制，以及多种传动部件组成，这些都需要精心设计和制造，以确保发电机的安全可靠的发电工作。
2020年广东省沪粤版九年级物理全册教案(最新精品)
2020年广东省沪粤版九年级物理全册教案(最新精品)目录第十一章机械功与机械能11.1怎么样才叫做功11.2怎么比较做功的快慢11.3如何提高机械效率11.4认识动能和势能第十二章内能与热机12.1认识内能12.2热量与热值12.3研究物质的比热容12.4热机与社会的发展第十三章探究简单电路13.1从闪电谈起13.2电路的组成和连接方式13.3怎样认识和测量电流13.4探究串、并联电路中的电流13.5怎样认识和测量电压13.6探究串、并联电路中的电压第十四章探究欧姆定律14.1怎样认识电阻14.2探究欧姆定律14.3欧姆定律的运用第十五章电能与电功率15.1电能与电功15.2认识电功率15.3怎样使用电器正常工作15.4探究焦耳定律第十六章：电动机与发动机16.1 关于电动机转动的猜想16.2 探究电动机的转动原理16.3 发电机为什么能发电第十七章：电能与电功率17.1 电能与电功17.2 探究灯泡的电功率17.3 探究电流热效应跟电阻的关系17.4 怎样使用电器正常工作第十八章：家庭电路与安全用电18.1 家庭电路18.2 测算家庭电费18.3 怎样用电才安全18.4 电能与社会发展第十九章：电磁波与信息时代19.1 最快的“信使”19.2 广播电视与通信19.3 走进互联网第二十章：能源与能量守恒定律20.1 存在能源危机吗？20.2 开发新能源20.3 能的转化与能量守恒20.4 能源、环境与可持续发展第十一章机械功与机械能§11.1怎样才叫“做功”教学目标：1、道机械功的概念，理解做功的两个必要因素。
2、理解功的计算公式W=FS，知道功的单位。
能用功的公式进行有关计算。
教学重点：能识别物体在什么情况下做功，在什么情况下未做功。
教学难点：怎样正确的测算功。
教学安排：一课时教学过程：一、创设情境导入新课小明同学用尽全身力气想举起杠铃，可是杠铃在地上却纹丝不动。
思考：在这一过程中小明同学对杠铃施加的力产生效果了吗？二、合作交流解读探究1、怎样才叫做功让学生阅读“活动1”部分的内容后进行讨论：①物理学中对做功是怎样规定的？②做功必须包含那些要素？待学生回答以上两个问题后演示以下内容：【演示1】手托书本静止不动。
电厂发电机的工作原理
电厂发电机的工作原理电厂发电机是电厂发电的核心设备，其工作原理是通过机械能转化为电能。
在电厂中，发电机通常由涡轮机和发电机两部分组成，涡轮机通过水力、燃气或蒸汽等能源驱动，带动发电机转动，从而产生电能。
首先，涡轮机将外部能源转化为机械能。
在水力发电厂中，水流通过涡轮机，推动涡轮机转动；在火力发电厂中，燃烧的燃料产生高温高压的蒸汽，蒸汽通过涡轮机，使其转动；在核电厂中，核裂变产生的热能转化为蒸汽，同样通过涡轮机转动。
无论是水力、火力还是核能，都是通过涡轮机将外部能源转化为机械能，为发电机的运转提供动力。
其次，发电机利用涡轮机提供的机械能产生电能。
发电机的核心部件是转子和定子，转子由电磁铁和绕组组成，定子则是通过转子旋转产生的磁场感应电动势。
当涡轮机带动转子旋转时，转子中的电磁铁在磁场的作用下产生电流，进而在绕组中产生电动势，最终输出电能。
这是依据法拉第电磁感应定律和安培环路定律的基本原理，通过电磁感应的方式将机械能转化为电能。
最后，通过变压器将发电机产生的电能升压后送入输电网，供给用户使用。
变压器是电力系统中的重要设备，其作用是将发电机产生的低压电能升压成适合输送的高压电能，以减小输电损耗。
经过变压器升压后的电能，经过输电线路输送到各个用电单位，为工业、商业和居民生活提供电力支持。
总的来说，电厂发电机的工作原理是利用涡轮机将外部能源转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，最终通过变压器输送到用户端。
这一系列的能量转化过程，是电厂发电的基本原理，也是电力工业运行的核心。
通过不断的技术创新和设备更新，电厂发电机的效率和稳定性得到了不断提高，为社会各个领域的发展提供了可靠的电力保障。
新粤沪版九年级物理下册教案
第十五章电动机与发电机§15．1 关于电动机转动的猜想教学目标：①了解电动机的结构。
②了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与电流及磁场的方向有关系。
教学重点:①通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关；②掌握科学探究法来研究新问题。
教学难点:通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。
教学准备:U形磁铁、电源、导线、开关、线圈和电动机演示模型教学过程:(引入课题)通过展示电扇、电吹风、洗衣机等各种电器，感受电气化带来的方便，初步领略电气化对现代文明社会的促进作用。
(讲授新课)一、认识电动机通过展示电动机模型，然后分拆电动机，观察电动机的构成，知道电动机的最主要的两部件（转子和定子）板书：电动机的结构：转子（线圈）定子（磁体）二、关于电动机转动的猜想1、提出问题：电动机转动的原理是什么？思考是什么带动机械转动的？通过设问，激发学生探究电动机转动奥秘的兴趣。
复习：奥斯特实验的发现--电流周围存在着磁场，并通过磁场对磁体发生作用，即电流对磁体有力的作用，再让我们逆向思索，磁体对电流有无力的作用呢？2、学生猜想、讨论得出："导线在磁场中有没有受到力的作用"三、探究磁场对电流的作用1、设计实验方案2、进行实验a、给静止在磁场中的线圈通电时，线圈会，这说明。
b、保持磁场方向不变，交换电池两极，改变线圈中电流方向，铝箔筒运动方向会____ __，这说明。
c、保持线圈中电流方向不变，交换磁极，改变磁场方向，线圈运动方向会______，这说明。
3、分析归纳，得出结论板书：(1)、电动机的原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
(2)、通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关(3)、电动机是消耗了电能，得到了机械能能，电能转化为机械能。
4、交流、评估通过改变电流方向和磁场的方向，观察电动机转动的方向是否改变。
5、拓展：（1）通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向与电流方向、磁感线方向是相互垂直的．（2）当电流方向与磁场方向平行时，通电导体不受力的作用探究新问题：上述实验中,通电线圈能否一直转动下去,若要使它一直转动下去,你设想可采用哪些方法? 小结：1、电动机的结构：转子（线圈）定子（磁体）2、电动机的原理，如何设计实验来探究磁场对电流的作用。
直流电机的磁场和电枢反应
PM EaIa UIL UI f Ia2ra 2UIa P2 p f pa pb
发电机输入的是机械功率，外施机械功率不能全 部转化为电磁功率，因此，输入功率为：
P1 PM pmec pFe pad
27
功率平衡式
感应电动势和电磁转矩的有效磁通。
另外，由于磁极产生的磁通不可能全部通过气隙， 总还有一小部分从磁极的侧面逸出，直接流向相邻 的磁极，它只是与励磁绕组交链，不与电枢绕组交 链，故称磁极漏磁通 。
设磁极产生的总磁通为 则K
K
K
1
式中：K—场漏磁通，一般可取1.15~1.25
3
（一）主磁通和漏磁通
28
功率平衡式
不变损耗： 图中机械损耗 pmec和铁芯损耗 pF空e 载时就存在，
总称空载损耗 p0 ，当负载变化时，它们的数值基 本不变，故称为不变损耗。 可变损耗： 电枢绕组的铜损耗 pa 和电刷接触压降损耗 pb 是 由负载电流所引起的，称负载损耗 ，受负载电流 大小而变化，故又称可变损耗。
60
CT 2 Ce 9.55Ce
电磁转矩也可由电磁功率求得。
绕组不是整距、电刷位置位移以及气隙磁 场变化等也会对电磁转矩产生影响。
35
转矩平衡方程式
1.直流发电机转矩平衡式
由直原流动发机 电供 机给 的的电外磁施转机矩械T是转电矩磁为作T用1 使 发P1电机转子
受到制动的阻力转矩，即反转距（制动转矩）
电刷在交轴且绕组为整距时，直流电机感应电动 势的计算公式
Ea
pz 60a
n
Cen
Ce
pz 60a
电刷间电动势为直流，但是电枢导体的感应电动 势是交变的，其频率为：
发电机为什么能发电解读
1780年，伽伐尼（意） 1800年，伏打（意） 1820年，奥斯特（丹麦） 1821年，欧姆（德） 1821年，安培（法） 1821－1831年， 法拉第（英）
如果说我看得比别人远，那是因为 我站在巨人的肩上。 －－Isaac Newton
下课！ Relax!
15.3 发电机为什么能发电
手摇发电机（演示实验）
1820 年，丹麦物理学家奥斯特通过实验 发现了 通电导体周围存在磁场 .
奥斯特：“电”
法拉第：“磁”
能生 “磁” ！！！
也能生 “电” 吧
法拉第的生平和科学贡献
重现法拉第的实验成果
1831 年，英国科学家法拉第经过长期实 验研究发现了 电磁感应现象 ，这些发 现解释了 电 与 磁 之间的内在联系。 闭合电路的一部分导体在磁场里 做 切割磁感线运动 . 时，导体中就会产 生 感应电流 ，它的方向与 方向 和 有关。
1865年，麦克斯韦（Maxwill,英国）把 法拉第的磁场、磁感线思想和安培开创 的电动力学规律结合起来，用一套方程 组概括电磁规律，建立了电磁场理论。
1887年，赫兹（Herz 德国）在实验室调 制并接收了电磁波，证实了麦克斯韦的 电磁理论。 1895年，马可尼 （Maconi 意大利）改 进了赫兹的检波接收器，使电磁波的传 输距离提高到1.5英里，开创了无线电通 讯的新纪元。1899年，马可尼又实现了 横跨英吉利海峡的无线电通讯。
1820年，欧姆（Ohm 德国）用伏打电堆 和自己研制的电流表研究出电路中电流 的基本规律，后称“欧姆定律”。
1821年，法拉第 （Faraday 英国) 实验研究出“电磁旋转现象”， 为电动机的发明奠定了基础；
柴油发电机是怎么发电的(柴油发电机运行是什么原理进行发电的)
柴油发电机是怎么发电的（柴油发电机运行是什么原理
进行发电的）
而我们如果想要了解柴油发电机组的工作原理就要先了解柴油发动机和发电机的基础知识，下面我们就由我们的技术人员带领我们学习和了解一下关于柴油发电机组的工作原理。
要了解柴油发电机组的工作原理，就要先了解一下柴油机和发电机的相关知识。
我们所熟知的柴油发电机组往往都是通过传动装置将柴油发动机与发电机紧密的结合在一起，然后通过柴油发动机的做工来带动发电机的电力输出，从而达到发电的目的。
柴油机作为柴油发电机组的“心脏”它在工作环节中起到了非常重要的作用。
而我们在柴油发电机组中常见的柴油机种类有：单杠、双缸、四缸、六缸、八缸、十缸等类型，根据所需功率大小的不同，柴油机的缸数也会随之增加。
而在柴油机内部，当柴油发电机组在工作时，柴油机通过内部燃烧室的挤压产生热量和动能，从而有效的带动柴油机的圆转，并将动能传递到发电机中，由发电机产生源源不断的电力能源。
当动能传递到发电机时，发电机内部的转子和定子就会进行高速的旋转从而通过内部的磁圈产生电力。
由于发电机在工作时需要高速的旋转，因此发电机的材质和碳刷的质量就决定了发电机发电的效率。
根据目前市场上常见的发电机种类，在一般情况下我们都会推荐顾客购买纯铜无刷发电机，虽然价格会高出许多，但是根据以往的经验来看，纯铜的发电机的质量和发电效率要远远高出半铜发电机数倍，同时使用寿命也大大提高。
因此在日常情况下，我们都会建议顾客购买纯铜的柴油发电机组使用。
,。
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实验结论
电磁感应条件
1
闭合电路的一部分导体
2
做切割磁感线运动
电磁感应现象的发现进一步揭示了电和磁的联 系，导致了发电机的发明，使人类实现了机械 能向电能的转化. 发电机已成为我们生活中离不开的工具了.
想一想：
闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线 运动时，导体中就产生了感应电流.，根据这 一原理可以制作出发电机. 那么发电机是怎样发电的呢？
①最方便获得的磁场用什么器材？ 最方便获得的磁场用什么器材？ ②要方便测出电流用什么器材？
+ G _
③要把电流表接入电路要哪些器材？ 要把电流表接入电路要哪些器材？
实验探究
提出问题 设计猜想
+ G _
实验探究
【
视频
】
次数
实 验 条 件
开关断开，电路断路， 开关断开，电路断路， 无论导线做何运动 开关闭合，电路通路， 开关闭合，电路通路， 导线保持静止。 导线保持静止。 开关闭合，电路通路， 开关闭合，电路通路， 部分导线只做上下运动。 部分导线只做上下运动。 开关闭合，电路通路， 开关闭合，电路通路， 部分导线只做左右运动。 部分导线只做左右运动。 开关闭合，电路通路， 开关闭合，电路通路，部 分导线做左右斜向运动。 分导线做左右斜向运动。
2、 发电 机的 原理 图
甲
乙
丙
丁
练习
1、
2、
习题
3、
4、
16.3 发电机为什么能发电
实验探究
提出问题 设计猜想 实验探究 分析论证
实验结果分析： 实验结果分析： 闭合电路的一部 分导体在磁场中 切割磁感线运 做切割磁感线运 动时， 动时，就有感应 电流发生。 电流发生。Βιβλιοθήκη 提出问题奥斯特实验
电
磁
实验探究
提出问题 1.什么情况下磁能生电 ？ 1.什么情况下磁能生电 设计猜想 2.要使磁生电须哪些器材？ 2.要使磁生电须哪些器材 要使磁生电须哪些器材？
指针 摆动情况
不摆动
实验电路图
+ G _
1 2 3 4 5
不摆动
+ G _
不摆动
+ G _
摆 动 摆 动
+ G _
+ G _
实验探究
提出问题 设计猜想 实验探究 分析论证 实验结论 电磁感应现象 闭合电路的一部分导 体在磁场中做切割感 线运动时，导体中就 产生电流，这种现象 叫电磁感应，产生的 电流叫做感应电流。 电流叫做感应电流。