法拉第講的電磁與電動(dòng)機(jī)的故事-075

前言

　　法拉第是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)能夠統(tǒng)一電力和磁力的電磁感應(yīng)定律的英國科學(xué)家。他還運(yùn)用這個(gè)定律發(fā)明了電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。 這本書以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動(dòng)有趣地描述了有關(guān)電磁和電動(dòng)機(jī)的相關(guān)知識(shí)。他給我們介紹了耳熟能詳?shù)碾妱?dòng)機(jī)。他首先說明電磁的原理，其次和同學(xué)們一起制作電磁，最后說明電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理。這樣的講課順序，能夠使同學(xué)們通俗易懂、循序漸進(jìn)、深入淺出地掌握有關(guān)電磁和發(fā)電機(jī)的相關(guān)知識(shí)。法拉第九天的講座會(huì)把我們帶入既生動(dòng)又有趣的課堂里。 編寫這本書的時(shí)候，我總想怎么寫才能使讀者更好、更有趣、更多地掌握電磁與電動(dòng)機(jī)的基本知識(shí)及其相關(guān)的信息，想來想去最后想出了講座的形式。如果由一名偉大的科學(xué)家親臨我們的課堂，將某一個(gè)領(lǐng)域里的知識(shí)有趣地講給我們聽，讀者會(huì)在不知不覺中讀到最后一頁，絕不會(huì)因枯燥無味而半途而廢。 我想同學(xué)們翻開第一頁，就可以和法拉第一起攜帶電磁和電動(dòng)機(jī)做一次揭開電流和磁鐵之謎的探險(xiǎn)旅行，這肯定是一次既愉快又有意義的、難忘的旅行。 聽完法拉第的講課，同學(xué)們一定能夠輕松愉快地掌握電磁和電動(dòng)機(jī)的所有工作原理，尤其是能夠了解到電磁和電動(dòng)機(jī)通常應(yīng)用在什么地方。 出版社的工作人員為了本書的面世付出了很大的心血，在此向他們表示衷心的感謝。 鄭玩相

內(nèi)容概要

　　法拉第是發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律的英國科學(xué)家，他還運(yùn)用這個(gè)定律發(fā)明了電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)?！犊茖W(xué)家講的科學(xué)故事075：法拉第講的電磁與電動(dòng)機(jī)的故事》以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動(dòng)有趣地描述了電磁與電動(dòng)機(jī)的相關(guān)知識(shí)，書中故事情景真實(shí)而有趣，同學(xué)們?cè)诓恢挥X問就會(huì)學(xué)到知識(shí)。聽完法拉第的講課，同學(xué)們一定能夠輕松愉快地掌握電磁與電動(dòng)機(jī)的相關(guān)工作原理，尤其是懂得電磁與電動(dòng)機(jī)通常應(yīng)用在什么地方。

作者簡介

　　鄭玩相，1985年畢業(yè)于首爾大學(xué)，1992年在韓國科學(xué)技術(shù)院獲得理論物理學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任國立慶尚大學(xué)教師。專攻重力理論和量子對(duì)稱性應(yīng)用數(shù)學(xué)，到目前為止，他在數(shù)學(xué)、物理學(xué)領(lǐng)域的國際學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了100多篇論文，著有十幾種廣受歡迎的科普讀物。

書籍目錄

第一課　什么是電流？第二課　將指南針放在電流通過的地方會(huì)發(fā)生什么事？第三課　電磁的制作第四課　電磁的特征第五課　電磁的利用第六課　磁鐵的作用力第七課　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力是怎樣產(chǎn)生的？第八課　磁鐵產(chǎn)生電流第九課　發(fā)電機(jī)的原理附錄柯南與幽靈屋科學(xué)家簡介科學(xué)年代表核心內(nèi)容測(cè)試現(xiàn)代科學(xué)辭典

章節(jié)摘錄

　　通過今天的課，我們一起了解一下發(fā)電機(jī)的工作原理。什么是發(fā)電？發(fā)電就是生產(chǎn)電能。法拉第在黑暗的夜晚，把同學(xué)們帶到操場(chǎng)上去。然后他開始在操場(chǎng)跑道上騎自行車。不一會(huì)兒，自行車前邊的車燈就亮起來了。我并沒有合上車燈的開關(guān)。可為什么車燈就亮起來了呢？這是由于隨著自行車車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而自動(dòng)發(fā)電的結(jié)果。因此，當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，車輪內(nèi)的磁鐵在環(huán)形線圈之間旋轉(zhuǎn)起來。正如前面所說，磁鐵在環(huán)形線圈周圍移動(dòng)的話，就產(chǎn)生電流。也就是說車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中就產(chǎn)生了電流，并且車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快，電流的流量就越多，車燈也就越亮。還有上次我們已經(jīng)確認(rèn)，不僅磁鐵在環(huán)形線圈前移動(dòng)就產(chǎn)生電流，而且線圈在磁鐵前移動(dòng)同樣能產(chǎn)生電流的事實(shí)。利用這個(gè)原理制造出的裝置就是我們經(jīng)常使用的發(fā)電機(jī)，其工作原理其實(shí)是非常簡單的。法拉第在兩個(gè)磁鐵中間放置了連接小燈泡的長方形線圈。他用手把長方形線圈給轉(zhuǎn)動(dòng)起來，結(jié)果小燈泡就亮了起來。這個(gè)就是發(fā)電機(jī)。在磁鐵前線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來就產(chǎn)生了電流。 然而，這個(gè)發(fā)電機(jī)和前面所說的電動(dòng)機(jī)的樣子怎么差不多呀？是的，沒錯(cuò)。電動(dòng)機(jī)是利用電流使線圈旋轉(zhuǎn)起來的裝置，而發(fā)電機(jī)是讓線圈在磁鐵前旋轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生電流的裝置?？傊?，發(fā)電機(jī)是利用某種方法使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來產(chǎn)生電流的裝置。例如，水力發(fā)電是利用河水的落差產(chǎn)生的力量轉(zhuǎn)動(dòng)線圈而生產(chǎn)電能，火力發(fā)電是利用煤炭或石油燒水產(chǎn)生的水蒸氣的力量轉(zhuǎn)動(dòng)線圈而生產(chǎn)電能，還有風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力旋轉(zhuǎn)風(fēng)車使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)而生產(chǎn)電能。此外還有核能發(fā)電、太陽能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電等。直流電和交流電 電流有兩種。 我們平常用的干電池的電流是沿著回路的一定方向流動(dòng)的。像這種電流我們叫做直流電。法拉第把干電池和燈泡用導(dǎo)線連接起來了，結(jié)果小燈泡立即亮起來了。在這個(gè)回路中，電流是從干電池的正極出來流到負(fù)極。因此這個(gè)回路的電流有一定的方向。然而，在一般家庭中所使用的電流的方向是反復(fù)無常的。像這種電叫做交流電。交流電的方式如下圖所示。法拉第把兩個(gè)干電池并聯(lián)起來了，結(jié)果小燈泡照樣能亮起來。干電池的方向即使改變，小燈泡也能亮起來了。所以我們可以看出，不管是直流電，還是交流電，兩者都能傳輸電流。 直流電和交流電的較量自從我發(fā)明發(fā)電機(jī)以來，人們就開始研究多種輸電的方法。其中，最著名的是美國的“世界發(fā)明大王”愛迪生和工程師威斯汀豪斯兩人。愛迪生（Thomas Edison，1847一1931）建造了100個(gè)大電廠為人們供應(yīng)直流電?？墒峭雇『浪梗℅eorge westinghouse，1846—1914）是為人們供應(yīng)了交流電。這樣，兩個(gè)人在輸電方法上出現(xiàn)了嚴(yán)重的分歧。如果以直流電的形式從發(fā)電廠輸電的話，輸電過程中便會(huì)產(chǎn)生很多跑電現(xiàn)象，這樣，就會(huì)浪費(fèi)很多電能。唯一解決的方法，就是在每個(gè)城市都建發(fā)電廠，以縮短發(fā)電廠和用戶間的距離。這就脫離了現(xiàn)實(shí)，經(jīng)濟(jì)效益也很低?？墒侨绻越涣麟姷男问捷旊姷脑?，就可以解決上述問題。首先把發(fā)電廠生產(chǎn)的電，用變壓器升高電壓，然后以高壓電的形式輸電，這樣就可以減少跑電現(xiàn)象，就能夠把電輸送到很遠(yuǎn)的地方，最后再用變壓器把電壓降低到安全可用的程度供給用戶。這樣就克服了直流電的輸電中存在的諸多問題。直流電和交流電多年的“較量”，最后以交流電輸電形式的勝利而告終?！　　?/pre>




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　　《科學(xué)家講的科學(xué)故事075：法拉第講的電磁與電動(dòng)機(jī)的故事》以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動(dòng)有趣地描述了有關(guān)電磁和電動(dòng)機(jī)的相關(guān)知識(shí)。他給我們介紹了耳熟能詳?shù)碾妱?dòng)機(jī)。他首先說明電磁的原理，其次和同學(xué)們一起制作電磁，最后說明電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理。這樣的講課順序，能夠使同學(xué)們通俗易懂、循序漸進(jìn)、深入淺出地掌握有關(guān)電磁和發(fā)電機(jī)的相關(guān)知識(shí)。法拉第九天的講座會(huì)把我們帶入既生動(dòng)又有趣的課堂里。





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