维姆胡斯感应起电机原理详解
感应电动机的工作原理
感应电动机的工作原理
我们可以用一个等腰三角形来表示它。
这是一个等腰三角形，从这个等腰三角形的底边到底边所做的垂线，称为一个三角形。
底边就是三角形的中心，它到底边的距离叫这条线段的长度，这
个线段叫做这条线段上的垂线。
我们把这条垂线和底边连起来，
就构成了一个等腰三角形。
从这个等腰三角形的顶角到底角所做
的垂线，叫做这个三角形的高，我们把这个高叫做它的半径。
当一个铁线圈在磁场中转动时，它就会在定子里面产生一个
切割磁感线的感应电动势。
当这个电动势和电源电压相匹配时，
我们就说这是一个直流电。
当我们把一个直流电通过某种方法使
它变成交流电时，就会在定子里面产生磁场，这个磁场和外面的
磁场互相感应。
我们把这个感应电流叫做转矩。
感应电动机是靠这个感应电流来转动的。
感应电动机用在发
电设备中，它可以把直流电变成交流电，也可以把交流电变成直
流电。
它就像发电机一样，给它充电、放电、发电。
发电机靠它
把交流电变成直流电给我们使用。
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维姆胡斯起电机的工作原理
维姆胡斯起电机的工作原理
维姆胡斯起电机的工作原理是基于费尔迈特原理。
它是一种将直流电能转换为旋转机械能的装置。
维姆胡斯起电机由一个可转动的电枢和一个不可转动的磁铁组成。
磁铁产生一个均匀的磁场，电枢上则绕有多个线圈，并通过两个涡流环与电源连接。
当电流通过涡流环流动时，会在涡流环内产生磁场。
这个磁场与磁铁产生的磁场相互作用，形成一个力矩，使得电枢开始旋转。
当电枢旋转一定角度后，涡流环与电源断开连接，此时电枢由惯性继续旋转，直到电枢与磁铁的磁场重新对齐。
然后，涡流环再次与电源连接，电流重新流过涡流环，在涡流环内产生磁场。
这个磁场方向与上一次相反，产生的力矩方向也相反，将继续推动电枢进行旋转。
这个过程将不断重复，使得电枢持续旋转。
通过这种方式，维姆胡斯起电机将直流电能转换为机械能，达到了实现旋转运动的目的。
维姆胡斯感应起电机原理详解
维姆胡斯感应起电机原理丁炳亮一、小电荷的放大假如我们需要一个带1C 电量的小球，但是手头上只有一个带0.1C 电量的小球，如何能使小球的电量增加呢？下面将用一种非常简单的方法就可以使小球带的电量增加很多倍。
（第一步）（第二步）（第三步）刚开始只有小球A是带少量电荷的，经过第二、第三步后得到了带电量比小球A多小球B1、B2。
重复二、三步骤可以得到带更多电量的小球。
上面实验中旁边的小球称为施感小球，中间两个小球用金属导杆连接在一起构成了电偶极子，移去连接小球的金属导杆再移开旁边的施感小球即可得到两个带异种电荷且电荷量略比施感小球多些的小球。
当然，如果施感小球离中间两个小球太远就不一定能得到比施感小球多的电荷量。
假设施感小球带的电荷量为Q1，一个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为KQ1（可以肯定K是小于1），电场具有叠加性，则左右两个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为2KQ1。
2KQ1>Q1才能保证重复实验二、三步电荷量是不断增加的，即K>1/2。
另外，需注意是先移开连线中间小球的金属导杆再移开施感小球，否则中间两个小球不能得到感应电荷。
这点将在后面解释感应电机为什么反转不起电。
二、电荷的收集与存储为了能得到更多的电荷需要在小球带的电荷达到一定量时用装置存储起来，但是一次只收集存储其中的一对小球，也就是说要轮流收集两对小球上的电荷，因为要留一对做为下一步的施感小球。
存储电荷用的是一个特殊电容器（耐电压高，电容量小），称为莱顿瓶。
如果莱顿瓶一直连在小球上则一有些电荷就会被存储，施感小球的电荷量一直上不去，使得产生电荷速度缓慢。
所以需要在小球电荷达到一定量才开始收集存储。
实现该目的的方法就是利用间隙放电，如下图中的集电梳，集电梳与小球之间有一定的间隙，当小球电荷量达到一定量时，间隙放电，才开始对莱顿瓶充电。
电刷莱顿瓶三、用旋转装置实现电荷的产生和收集我们需要把上面实验的两对小球和两个金属导杆以及收集电荷的集电梳全部装到一个旋转装置中，该旋转装置通过旋转就可以自动重复完成上面实验的步骤。
韦氏感应起电机原理
韦氏感应起电机原理
韦氏感应起电机原理是一种把能量转换为电能的原理，它可以把机械能转换为电能。
该原理是由美国科学家韦伯（Edwin J. Weber）所提出的。
他发明了用于把机械能转换成电能的感应起动机。
韦氏感应起动机的原理主要是利用电磁感应的原理。
它利用外界的磁场，把机械能转换成电能。
它的工作原理分为两个部分：一是静止磁感应起动机，二是动态磁感应起动机。
静止磁感应起动机是电磁感应原理的一种应用，它包括一只定子和一只转子。
定子上布置有一组交流电枢，把外界的磁场转换成电能，而转子上布置的磁铁则可以把枢纽上的电能转换成机械能。
动态磁感应起动机是一种把机械能转换成电能的发明，它的工作原理是利用磁场的动态变化，在定子上形成感应电动势，把机械能转换成电能。
韦氏感应起动机的工作原理和应用范围都很广泛，它可以用于把机械能转换成电能，是一种经济高效、可靠性高的转换能源设备。
它可以应用于电网中的各种设备，比如发电机、变频器、变压器等，可以有效地提高电网的可靠性和经济性。
韦式感应起电机
韦式感应起电机
韦式感应起电机（Wechsler Induction Starting Motor）是一种早期的永磁同步发
电机，由于它延长了饱和磁化时间，因此可以降低过载能力和行程，而并不失去电机可靠性。
它是由德国机械工程师瓦尔特·韦克斯勒于1890年发明的。
它是一种常见的永磁同
步发电机，被广泛用于低频电机和永磁逆变器系统中。
根据德国工程师瓦尔特・韦克斯勒的发明，韦式感应起动电机的基本原理是：电机的
定子电枢与转子电枢之间有一个稳定的调节能量，并且电枢之间的传导电磁感应阻力可以
用单极的屏蔽程序来模拟。
传统的永磁同步起动电机的转子都会发生过程，磁化时间为瞬间，而韦式感应起动电机通过延长磁化时间，可以降低电机起动时峰值电流，提高可靠性，同时缩短时间，减少负荷能量损耗。
应用方面，由于它的可靠性和稳定性，韦式感应起动电机已广泛应用于工业设备，如
通用机械、汽车，电动货柜等设备中。
空调设备中，它也被用于启动压缩机，以确保空调
系统的正常运行。
韦式感应起动电机不仅用于功率传输，还可以用于电动机生产线中的驱
动以及监控系统中的控制。
除了正面技术效果外，韦式感应起动电机还具有良好的环境性能。
它具有低振动，低
噪声，高效率，且不产生空气污染。
以上就是韦式感应起动电机的基本信息。
它的优点是可靠性高，稳定性好，可在裸露
电缆上运行，具有良好的环境性能。
当然，也有一些缺点，如起动时间长，电动效应大，
控制系统复杂等缺点，但这些都可以通过进一步的研究解决。
感应电机工作原理
感应电机工作原理
感应电机是一种将电能转化为机械能的电动机。
它的工作原理基于电磁感应现象。
感应电机由一个固定不动的定子和一个可以旋转的转子组成。
定子上绕有若干线圈，通过这些线圈传入交流电。
这些线圈产生一个交变磁场，磁场的频率与输入交流电的频率相同。
当定子产生磁场时，它将感应到转子内产生感应电动势。
这个感应电动势会在转子内产生一个感应电流，而这个电流会产生自身的磁场。
定子和转子的磁场会相互作用，使得转子受到力的作用而开始旋转。
具体来说，当定子上的线圈通过正弦交流电时，线圈内的磁场会随着电流的变化而不断改变方向。
这样，线圈所产生的磁场也会不断变化方向。
在转子中产生的感应电流受到这个变化的磁场的影响，使得转子中也会产生一个磁场。
由于磁场是不断变化的，所以转子中的磁场也会随之改变方向。
根据洛伦兹定律，当转子内的磁场与定子磁场相互作用时，将会产生一个力的作用。
这个力的方向垂直于转子和定子的磁场，并且根据这个力的方向，转子开始旋转。
通过控制定子的电流和磁场的变化，可以调节转子的旋转速度和方向。
总之，感应电机的工作原理是利用电磁感应现象，通过交变磁场的作用将电能转化为机械能。
静电感应起电机的起电原理及实验验证
静电感应起电机的起电原理及实验验证作者：邓宗茂来源：《物理教学探讨》2010年第01期摘要:在介绍了静电感应起电机结构的基础上,提出了一种很好的理解静电感应起电机起电原理的方法,并对相关的理论结论做了实验验证。
关键词:静电感应起电机;起电原理;实验验证中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)1(S)-0057-2静电感应起电机是中学物理静电实验部分重要的起电仪器。
在用静电感应起电机做丰富多彩的静电实验时,有很多学生询问静电感应起电机起电原理。
有不少教师却解释不清楚,特别是静电感应起电机顺转时能正常起电,而反转时不能正常起电,更是说不出所以然。
下面笔者进行解释。
1 起电机结构如图1所示,是实验室中常用的一种J2310型维姆胡斯(Wim hurst )起电机。
它的旋转盘由两块圆形有机玻璃板叠在一起组成,中间有空隙,每块向外的表面上都贴有铝箔片,铝箔片以圆心为中心对称分布。
两盘分别与两个受动轮固定,并依靠皮带与驱动轮相连,两根皮带中有一根中间有交叉,转动驱动轮时两盘转向相反。
两盘上各有一过圆心的固定电刷,两电刷呈90°,电刷两端的铜丝与铝箔片密切接触。
另有与固定电刷成45°的悬空电刷,悬空电刷的两脚跨过两盘,但并不与两盘接触,脚上装有许多尖细铜丝,铜丝尖端指向圆盘上的铝箔片。
悬空电刷由金属杆与莱顿瓶相连。
感应起电机的左右各有一莱顿瓶。
莱顿瓶其实是个电容,用来储电。
莱顿瓶结构由两层筒状锡箔组成,中间是电介质,上有瓶盖。
悬空电刷上的金属杆插入瓶盖,末端由一根较粗铜丝与莱顿瓶内层锡箔筒底相连,这样悬空电刷上所集电荷可以储存在莱顿瓶中。
放电小球也通过一金属杆与莱顿瓶盖相接,但不与莱顿瓶中锡箔相连,这样可使其受莱顿瓶内筒电荷感应而带电。
两莱顿瓶集聚不同种电荷。
两放电小球也被感应出不同种电荷。
莱顿瓶集聚电荷足够多时,球间电压可达几万伏,在两球靠近时就会放电并产生电火花。
感应起电机的工作原理
感应起电机的工作原理
感应起电机（也称为感应电动机）是一种通过电磁感应原理工作的电动机。
它基于法拉第电磁感应定律，利用一个交流电源在定子上产生的交变磁场来感应一个转子上的感应电流，从而使转子产生转动力。
工作原理如下：
1. 定子：定子是一个由绕组和铁心构成的部分。
绕组由通电的导线制成，将定子连接到电源，使电流通过。
当电流通过导线时，会在定子上形成一个交变磁场。
2. 转子：转子是由导体制成的一组线圈或单个导体。
当交变磁场穿过转子时，会在转子上感应出感应电动势，进而产生感应电流。
这个感应电流会在转子上形成一个磁场。
3. 磁场互作用：根据洛伦兹力定律，当转子上的磁场与定子上的磁场相互作用时，会产生一个力使转子开始旋转。
4. 持续旋转：由于交流电源的电流方向会不断变化，因此定子上产生的交变磁场也会不断变化，这导致转子上的磁场方向也随之变化。
因此，转子会保持旋转，并且速度与交流电源的频率有关。
总的来说，感应起电机通过在定子上产生的交变磁场来感应转子上的感应电流，进而产生旋转力，使电机转动。
这是一种广泛使用的电动机类型，常用于家用电器、工业机械等领域。
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维姆胡斯感应起电机原理
丁炳亮
一、小电荷的放大
假如我们需要一个带1C 电量的小球，但是手头上只有一个带0.1C 电量的小球，如何能使小球的电量增加呢？下面将用一种非常简单的方法就可以使小球带的电量增加很多倍。
（第一步）
（第二步）
（第三步）
刚开始只有小球A是带少量电荷的，经过第二、第三步后得到了带电量比小球A多小球B1、B2。
重复二、三步骤可以得到带更多电量的小球。
上面实验中旁边的小球称为施感小球，中间两个小球用金属导杆连接在一起构成了电偶极子，移去连接小球的金属导杆再移开旁边的施感小球即可得到两个带异种电荷且电荷量略比施感小球多些的小球。
当然，如果施感小球离中间两个小球太远就不一定能得到比施感小球多的电荷量。
假设施感小球带的电荷量为Q1，一个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为KQ1（可以肯定K是小于1），电场具有叠加性，则左右两个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为2KQ1。
2KQ1>Q1才能保证重复实验二、三步电荷量是不断增加的，即K>1/2。
另外，需注意是先移开连线中间小球的金属导杆再移开施感小球，否则中间两个小球不能得到感应电荷。
这点将在后面解释感应电机为什么反转不起电。
二、电荷的收集与存储
为了能得到更多的电荷需要在小球带的电荷达到一定量时用装置存储起来，但是一次只收集存储其中的一对小球，也就是说要轮流收集两对小球上的电荷，因为要留一对做为下一步的施感小球。
存储电荷用的是一个特殊电容器（耐电压高，电容量小），称为莱顿瓶。
如果莱顿瓶一直连在小球上则一有些电荷就会被存储，施感小球的电荷量一直上不去，使得产生电荷速度缓慢。
所以需要在小球电荷达到一定量才开始收集存储。
实现该目的的方法就是利用间隙放电，如下图中的集电梳，集电梳与小球之间有一定的间隙，当小球电荷量达到一定量时，间隙放电，才开始对莱顿瓶充电。
电刷
莱顿瓶
三、用旋转装置实现电荷的产生和收集
我们需要把上面实验的两对小球和两个金属导杆以及收集电荷的集电梳全部装到一个旋转装置中，该旋转装置通过旋转就可以自动重复完成上面实验的步骤。
下图中的旋转装置是用金属片代替小球，四片金属片分别安装在两个绝缘圆盘上，两个圆盘不接触，圆盘在皮带的带动下内圈顺时针旋转，外圈同时做逆时针旋转，即两个圆盘转过的角度永远是相同的，只是方向不同。
两个垂直的固定金属导杆与收集电荷的集电梳成45度角，为了画图方便收集电荷的集电梳只画出了外侧，而且莱顿瓶也不再画出。
四幅图展现的是一个完整周期，也就是一、二图对应上面实验的第二步，三、四图对应上面实验的第三步，其中二、四图是收集电荷步骤。
收集的电荷也画在了集电梳旁。
为了实现先移走金属导杆再移走施感金属片，金属片重合时，金属导杆两端接触点是在一边上的，如图一和图三。
金属片重合后再转动一点，金属导杆就与金属片分离了。
容易看出如果外圈顺时针，内圈逆时针旋转则金属片从重合到快分离，金属导杆都是未分离的，这种情况无法产生感应电荷。
为了能更有效产生电荷，可以多安装几组金属片，从“小电荷放大”实验可知一组需要两对金属片，这两对金属片按上图的四个步骤循环工作，每一组互不影响。
下图安装了4组，每一组都处在工作周期的不同阶段。
那么一个旋转装置中有多组金属片，哪两对金属片构成一组呢？从上面一个周期的工作状态看得出组成一组的两对金属片要么是在金属导杆重合要么是分别处于垂直和水平状态。
所以在一个具有多组金属片的旋转装置中可以直接看出来的有四组，其他的都需要旋转到上面的工作状态位置才能判断。
我们发现，一组中至少要有一片金属片带电才能工作，但是这个金属片是怎么带上的电呢？因为起电机能有放大电荷的作用，所以只要金属片有很小的电荷就可以开始工作，这个电荷应该有多种来源，例如旋转是跟空气摩擦产生的。
而且只要有一组能正常工作后就会对莱顿瓶充电，这是集电梳也带上了电，由于集电梳尖端周围电场非常强大，导致有少量的空气被电离飘到没有电荷的金属片上使其带上微量电荷。
四、实际结构
实际的感应起电机是由两个一样大的圆盘，圆盘的外侧粘贴一圈金属片。
两个皮带带动圆盘旋转，其中一根皮带是被旋转180度，这样当摇动手柄时就可以使两个圆盘具有相同的旋转角速度，不同的旋转方向。
金属导杆在圆盘的两侧，金属导杆的两端是通过金属刷与圆盘上的金属片接触。
集电梳是一根尖针，圆盘两侧都有一根，集电梳把电荷收集存储到莱顿瓶中，感应起电机有两个串联的莱顿瓶。
从莱顿瓶接两个放电杆，放电杆的末端的两个放电小球。
实际结构虽然和上面讲解原理的模型有所不同，但是工作原理是一样的。
整体结构
如果是把电荷存储在莱顿瓶中，也就是电容里。
电容两极的电荷是不能单独取出的，也就是没有“净电荷”，如同是一个电池，需要形成回路才能工作。
这样就不能用于做静电的实验。
在起电机的后面有一连接两个莱顿瓶的电键，由于两莱顿瓶是串联关系，中间断开则就不会把电荷存储在莱顿瓶中。
没有使用莱顿瓶只能存储少量电荷，但是这样能得到“净电荷”，可用于做静电实验，例如把一端用导线引出接到静电验电器中可以使静电验电器金属片张开。
把一根导线固定在一个放电球上，导线的一端引出并对准另一个金属球，摇动起动机并不会出现放电现象。
按正常思维，导线的尖端由于曲率大，导致局部电场非常强，强电场使空气产生电离应该更容易产生尖端放电现象才对，其实这主要是因为起电机产生电荷的速度很慢导致的。
刚产生少量的电荷就被尖端转移到空气中，再随空气在电场力作用下移动到另一放电球。
这样电荷就不能积累到产生强放电效果的程度。
有一种无线静电手环就是利用该原理，因为人体产生的静电速度慢，很容易通过尖端释放掉。