法拉第講的電磁與電動機的故事-075

前言

　　法拉第是第一個發(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。他還運用這個定律發(fā)明了電動機和發(fā)電機。 這本書以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動有趣地描述了有關(guān)電磁和電動機的相關(guān)知識。他給我們介紹了耳熟能詳?shù)碾妱訖C。他首先說明電磁的原理，其次和同學(xué)們一起制作電磁，最后說明電動機和發(fā)電機的原理。這樣的講課順序，能夠使同學(xué)們通俗易懂、循序漸進、深入淺出地掌握有關(guān)電磁和發(fā)電機的相關(guān)知識。法拉第九天的講座會把我們帶入既生動又有趣的課堂里。 編寫這本書的時候，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機的基本知識及其相關(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，將某一個領(lǐng)域里的知識有趣地講給我們聽，讀者會在不知不覺中讀到最后一頁，絕不會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機做一次揭開電流和磁鐵之謎的探險旅行，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機的所有工作原理，尤其是能夠了解到電磁和電動機通常應(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，他還運用這個定律發(fā)明了電動機和發(fā)電機?！犊茖W(xué)家講的科學(xué)故事075：法拉第講的電磁與電動機的故事》以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動有趣地描述了電磁與電動機的相關(guān)知識，書中故事情景真實而有趣，同學(xué)們在不知不覺問就會學(xué)到知識。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機的相關(guān)工作原理，尤其是懂得電磁與電動機通常應(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　電動機的轉(zhuǎn)動力是怎樣產(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)們帶到操場上去。然后他開始在操場跑道上騎自行車。不一會兒，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)?？蔀槭裁窜嚐艟土疗饋砹四?？這是由于隨著自行車車輪的轉(zhuǎn)動而自動發(fā)電的結(jié)果。因此，當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動的時候，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)形線圈周圍移動的話，就產(chǎn)生電流。也就是說車輪轉(zhuǎn)動的過程中就產(chǎn)生了電流，并且車輪轉(zhuǎn)動的速度越快，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)形線圈前移動就產(chǎn)生電流，而且線圈在磁鐵前移動同樣能產(chǎn)生電流的事實。利用這個原理制造出的裝置就是我們經(jīng)常使用的發(fā)電機，其工作原理其實是非常簡單的。法拉第在兩個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)動起來，結(jié)果小燈泡就亮了起來。這個就是發(fā)電機。在磁鐵前線圈轉(zhuǎn)動起來就產(chǎn)生了電流。 然而，這個發(fā)電機和前面所說的電動機的樣子怎么差不多呀？是的，沒錯。電動機是利用電流使線圈旋轉(zhuǎn)起來的裝置，而發(fā)電機是讓線圈在磁鐵前旋轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生電流的裝置?？傊?，發(fā)電機是利用某種方法使線圈轉(zhuǎn)動起來產(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。在這個回路中，電流是從干電池的正極出來流到負極。因此這個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個大電廠為人們供應(yīng)直流電。可是威斯汀豪斯（George westinghouse，1846—1914）是為人們供應(yīng)了交流電。這樣，兩個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，輸電過程中便會產(chǎn)生很多跑電現(xiàn)象，這樣，就會浪費很多電能。唯一解決的方法，就是在每個城市都建發(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，經(jīng)濟效益也很低。可是如果以交流電的形式輸電的話，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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