Ⅰ 發電機是哪位發明家發明的
1831年,法拉弟發明了世界上最早的發電機。1832年,法國人皮斯庫又發明了手搖發電機
在公元1831年,法拉第將一個封閉電路中的導線通過電磁場,導線轉動有電流流過電線,法拉第因此了解到電和磁場之間有某種緊密的關連,他建造了第一座發電機原型,其中包括了在磁場中迥轉的銅盤,此發電機產生了電力。在此之前,所有的電皆由靜電機器和電池所產生,而這二者均無法產生巨大力量。但是,法拉第的發電機終於改變了一切。
發電機包括一個能在二個或二個以上的磁場間迅速旋轉的電磁鐵,當二個磁場相互交錯,就產生了電,由電線從發電機中導出。電子工程師依發電機線繞的方式和磁鐵的安排,而獲得交流電(AC)或直流電(DC),大部分發電機都是產生交流電,它比直流電更易由傳輸線作長距離的傳送。
學過物理課的人都會記得,英國科學家法拉第於1831 年發現了電磁感應原理。這一在人類社會發展過程中起到重要作用的原理是說:「當磁場的磁力線發生變化時,在其周圍的導線中就會感應產生電流。」
法拉第曾煞費苦心,通過研究和反復實驗,終於發現了這一影響巨大的科學原理,而且他確信,利用此原理肯定能製造出可以實際發電的發電機。
就在法拉第發現電磁感應原理的第二年,受法拉第發現的啟示,法國人皮克希應用電磁感應原理製成了最初的發電機。
皮克希的發電機是在靠近可以旋轉的U 形磁鐵(通過手輪和齒輪使其旋轉)的地方,用兩根鐵芯繞上導線線圈,使其分別對准磁鐵的N 極和S極,並將線圈導線引出。這樣,搖動手輪使磁鐵旋轉時,由於磁力線發生了變化,結果在線圈導線中就產生了電流。
由這種發電機的裝置可以知道,每當磁鐵旋轉半圈時,線圈所對應的磁鐵的磁極就改變一次,從而使電流的方向也跟著改變一次。為了改變這種情況,使電流方向保持不變,皮克希想出了一個巧妙的辦法:在磁鐵的旋轉軸上加裝兩片相互隔開成圓筒狀的金屬片,由線圈引出的兩條線頭,經彈簧片分別與兩個金屬片相接觸。另外,再用兩根導線與兩個金屬片接觸,以引出電流。這個裝置,就叫做整流子,在後來的發電機上仍得到應用。
皮克希發明的這種發電機在世界上是首創,當然也有其不足之處。需要對它進行改進的地方,一是轉動磁鐵不如轉動線圈更為方便靈活;二是通過整流子可以得到定向的電流,但是電流強弱還是不斷變化的。為改變這種情況,人們採用增加一些磁鐵和線圈數量,並稍微錯開地將變化的電流一起引出的辦法,使輸出電流的強度變化控制在一定的范圍內。
從皮克希發明發電機後的30 多年間,雖然有所改進,並出現了一些新發明,但成果不大,始終未能研製出能輸出像電池那樣大的電流,而且可供實用的發電機。
1867 年,德國發明家韋納馮西門子對發電機提出了重大改進。他認為,在發電機上不用磁鐵(即永久磁鐵),而用電磁鐵,這樣可使磁力增強,產生強大的電流。
西門子用電磁鐵代替永久磁鐵發電的原理是,電磁鐵的鐵芯在不通電流時,也還殘存有微弱的磁性。當轉動線圈時,利用這一微弱的剩磁發出電流,再反回給電磁鐵,促使其磁力增強,於是電磁鐵也能產生出強磁性。
接著,西門子著手研究電磁鐵式發電機。很快就製成了這種新型的發電機,它能產生皮克發電機所遠不能相比的強大電流。同時,這種發電機比連接一大堆電池來通電要方便得多,因而它作為實用發電機被廣泛應用起來。
西門子的新型發電機問世後不久,義大利物理學家帕其努悌於1865 年發明了環狀發電機電樞。這種電樞是以在鐵環上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈,從而提高了發電機的效率。
實際上,帕斯努悌早在1860 年就提出了發電機電樞的設想,但未能引起的人們的注意。1865 年,他又在一本雜志上發表了這一獨創性的見解,仍未得到社會的公認。
到了1869 年,比利時學者古拉姆在法國巴黎研究電學時,看到了帕其努悌發表的文章,認為這一發明有其優越性。於是,他就根據帕其努悌的設計方案,兼採納了西門子的電磁鐵式發電機原理進行研製,於1870 年製成了性能優良的發電機。
在帕其努悌的發明中,對發電機的整流子部分進行了重要改進,使發電機發出的電流強度變化極小。而採用帕其努悌設計方案製成的古拉姆式發電機,其發出的電流強度變化也很小。這是古拉姆發電機的優良性能的表現之一。
古拉姆發電機的性能好,所以銷路很廣,他不僅發了財,而且被人們譽為「發電機之父」。
有些人看到古拉姆發明發電機獲得成功,也想對發電機進行改進從而製造出更先進的發電機。在這些人中,就有德國的西門子公司研究發電機的工程師阿特涅。他發明了古拉姆發電機不同的線圈繞線方式,製成了性能良好的發電機。
古拉姆發電機的電樞是將鐵絲繞成環狀,在環與環之間夾上紙進行絕緣,然後將環捆在一起作為鐵芯,在其上面繞上導線線圈,再由線圈的不同部位引出一些導線,接向帶整流子。而阿特涅發電機的電樞,是用許多薄圓鐵板以紙絕緣後重疊起來,製成鐵芯,然後在上面繞上導線線圈。人們把這種方法叫做「鼓卷」,意思是像鼓一樣的形狀。經過這種改進後,發電機無論是外觀或是性能,都比原來有了很大起色。
西門子公司由於阿特涅的這項發明而益發馳名。於是,德國以西門子公司為核心,大力研製各種發電機,從而使電力工業得到了迅速的發展。
隨著發電機的逐漸大型化,轉動發電機的動力也發生了變化。其中以水力作動力更使人們感興趣。這是因為用水力轉動大型發電機較方便,而且不消耗燃料,成本低。因此,西門子公司又投入水力發電的研究工作。
利用水力發電與水力發電不同,前者必須將發電機安裝在水流湍急的地方,也就是水流落差大的地方。這樣,就必須在山中河川的上游發電,然後再輸送到遠方的城市。
為了遠距離輸送電,就要架設很長的輸電線。但是,在輸電線中通過很強的電流時,電線就要發熱,這樣,好不容易發出的電能在送向遠方的途中,卻因為電線發熱而損耗掉了。
為了減少電能在長距離輸送中的發熱損耗,可以採用的辦法有兩個:一是增加電壓的截面積,即將電線加粗,減小電阻;二是提高電壓而減小電流。
前一個措施因需要大量的金屬導線,而且架設很粗的導線有很多困難,因而很難得到採用。比較起來,還是後一個措施有實用價值。然而,對於當時使用的直流電來說,使其電壓提高或降低都是難以實現的。於是,人們只得開始考慮利用電壓很容易改變的交流電。
看來,將直流發電機改為交流電發電機比較容易,主要是取掉整流子就行了。所以,西門子公司的阿特涅便於1873 年發明了交流發電機。此後,對交流發電機的研究工作便盛行起來,從而使這種發電機得到了迅速的發展
Ⅱ 如何用磁鐵製作小發電機
材料:
漆包線、高強度磁鐵、修管道用的生膠帶的盒、發光二極體、透明膠帶、筷子、吸管、曲別針。
步驟:
1、漆包線在生膠帶盒裡繞了500多圈,兩端的漆刮掉,分別纏在發光二極體的兩個管腳上。
4、轉動筷子,帶動磁鐵轉動,這樣線圈裡的磁通量發生變化,產生電流,可以看到發光二極體開始發光。
5、製作完成。
Ⅲ 小發明手動發電機怎麼做
簡易風來力發電機 (原理都是自一樣,將機械能轉為電能,風力可以轉為手搖) 物理加美術加製作:易拉罐一個,剪刀一個,馬口鐵一條,木條一條,四驅車馬達一個,強力膠一瓶,彩色LED燈泡一些(或者燈泡,二極體)
A:用剪刀將易拉罐上部分剪去1CM左右,保留剩下的罐體,也就是先做一個「杯子」,然後在杯體上等間距畫出三條,然後保留這三條,剪去剩下多餘部分,之後呈現一個圓底座加三個葉片,像螺旋槳,然後用剪刀尖在底座正中間鑽出一個與馬達中軸略小一點的圓孔。
B:有馬口鐵(就是普通的鐵片)將馬達牢牢包住,然後用釘子定在木條上。
C:用強力膠將葉片固定在馬達的中軸上,保證葉片的垂直型,水平性,向風性。
D:將馬達的兩根導線連接在LED燈泡上,保證導線介面連接正常(正負,接觸良好)
E:手持木條快速向前奔跑,或者安裝在自行車上,在風的作用下推動葉片的轉動,進而推動馬達轉子的轉動,於是發生磁生電,LED燈泡就會亮,如果風的持續性與穩定性好,那麼與一節電池沒有區別,如果風力忽大忽小,則LED燈泡忽亮忽滅,如果再加一個敏感充電器,那麼就可以將電流儲存起來,然後釋放的電流,會比較理想
Ⅳ 發電機是怎麼發明的
在初中的物理書上,我們都學過,在公元1831年,法拉第將一個封閉電路中的導線無意中通過了電磁場,導線奇妙的發生了轉動並且有電流流過電線,法拉第出中了解到了電與磁之間有著密切的關系。經過了一段時間的研究,他建立了第一個發電機原型,這個原型包括了在磁場中迥轉的銅盤,這個發電機產生電力,雖然微小,但卻足以稱道。在這個發明之前,所有的電力都是由靜電機器和電池所產生的,這二者不可能產生出巨大的能量,提供給人們的生產生活。所以說,法拉第的發電機改變了這一切,也可以說改變了世界。
各國科學家跟據電磁感應原理,進行了不斷的改進,其中最著名的應該算是西門子。西門子用電磁鐵代替了永久磁鐵,其原理是:電磁鐵的鐵芯在不通電的時候,也還存有微弱的磁性。當轉動線圈時,利用這點所剩的磁發出電流,再反回給電磁鐵,促使其磁力增強,這樣,電磁鐵就能產生出很強的磁性。
再後來,西門子著手研究電磁式發電機。很快就製成了這種新型發電機,它所產生的電流,是皮克發電機無法相比的。而且,這種發電機比連接一大堆電池來通電也方便的多,這是因為實用,發電機才被廣泛應用起來。
當西門子的新型發電機問世不久後,義大利物理學家帕其努悌不甘落後,在1965年發明了環狀發電機電樞。這種電樞是以在鐵環上繞線圈代替在鐵芯棒上繞制的線圈,從而進一步提高了發電機組效率。
就在西門子的新型發電機出問世不久的時候,義大利人帕其努悌不甘寂寞,在1965年發明了環狀發電機電樞。這種電樞的原理是,以在鐵環上繞線圈代替在鐵芯棒上繞的線圈,從而提高了發電機的工作效率。
其實,早在1860年,義大利人就提出了發電機電樞的設想,但這一構想卻沒有得到人們的注意。1865年,他又在一專業雜志上發表了這番見解,但仍未得到社會的公認。
過了四年,比利時學者古拉姆在巴黎研究電學時,偶然看到了帕其努悌發表的電樞文章,獨到的眼光看出其優越性。後來,他根據義大利人的設計方案,同時又採納了西門子的電磁鐵式發電機原理進行研製,終於在1870年製成了性能優良,效率高效的發電機。
看來,發電機的發明,與每一位科學家的研究成果密不可分。在帕其努悌的發明中,對發電機的整流子部分進行了重要的改進,讓發電機發出的電流強度變化極小。在採用帕的設計方案完成的古拉姆式發電機,同樣發出的電流強度變化也很小。沒有帕的設計方案,古拉姆的發電機組可能就不會有這么良好的性能。
古拉姆的發電機效率高,性能好,所以有了很好的銷路,也發了大財,同時讓後人記住了他,被人們譽為「發電機之父」。
不只是中國人看到別人發財了會眼紅,德國人也一樣。西門子公司的工程師阿特涅,就對發電機進行了成功的改進,他改進了線圈的繞線方式,讓發電機的性能得到了提升。
古拉姆發電機是電樞是將鐵絲繞成環狀,在每個環之間夾了一層紙做絕緣體,再將環捆在一起作為鐵芯,然後在其上面繞上導線線圈,由線圈的不同部位引出一些導線,最後接向帶整流子。阿特涅發電機的電樞,是用許多薄的圓鐵板以紙絕緣之後再重疊起來,製作成鐵芯,然後在上而繞上導線線圈。後人把這種方法叫做「鼓卷」,根據它的形象像鼓一樣由來。經過了阿的這番改進,發電機的外觀和性能,較之以前都有了很大的進步。
Ⅳ 科學小發明 快啊啊 要方法
我是初二的,這次科技節我也參加了小發明,告訴你一個很簡單的,需要1塊磁鐵、1節電池、一根銅線將磁鐵放在水平桌面上,電池正極放在磁鐵上,再將M型的銅線放在電池的負極上,然後銅線就會轉動操作方便又不用太多錢原理是發電機記得給我最佳答案哦(不是網上復制的)
Ⅵ 怎麼製作小型發電機小發明要詳細還要家裡有的物品
找一電動玩具車,卸掉電池,用手轉動車輪,在電池盒的+-接頭即有電發出。可接發光二極體驗證。
Ⅶ 求簡單的科學小發明(材料簡單),在線等
教你只做五個東西
1.屏風:美術加手工:剪刀,彩筆,竹子(竹條即可),透明膠帶,美工刀,鉛筆等
A:將竹子削剪成兩根牙簽粗細的竹條,然後沒8CM截斷一下,共要5根,當然要想屏風大可將竹條的長度,數量加多。
B:尋找有風景畫的掛歷等彩色卡紙,當然也可以自己繪畫。裁剪成7CM長3CM寬的長方形紙條(畫條)共要四張。
C:將四張畫條與五根竹條拼接起來,兩根竹條間加一張畫條,用透明膠帶完成。
D:將半成品沿著竹條與畫條的交界處折疊,使得屏風像摺扇子一樣,之後讓他保持這樣數分鍾,然後拉開,那麼一個立體的屏風就做好了,你還可以寫一些名言警句在上面!很不錯的工藝品!
2.簡易風力發電機 物理加美術加製作:易拉罐一個,剪刀一個,馬口鐵一條,木條一條,四驅車馬達一個,強力膠一瓶,彩色LED燈泡一些(或者燈泡,二極體)
A:用剪刀將易拉罐上部分剪去1CM左右,保留剩下的罐體,也就是先做一個「杯子」,然後在杯體上等間距畫出三條,然後保留這三條,剪去剩下多餘部分,之後呈現一個圓底座加三個葉片,像螺旋槳,然後用剪刀尖在底座正中間鑽出一個與馬達中軸略小一點的圓孔。
B:有馬口鐵(就是普通的鐵片)將馬達牢牢包住,然後用釘子定在木條上。
C:用強力膠將葉片固定在馬達的中軸上,保證葉片的垂直型,水平性,向風性。
D:將馬達的兩根導線連接在LED燈泡上,保證導線介面連接正常(正負,接觸良好)
E:手持木條快速向前奔跑,或者安裝在自行車上,在風的作用下推動葉片的轉動,進而推動馬達轉子的轉動,於是發生磁生電,LED燈泡就會亮,如果風的持續性與穩定性好,那麼與一節電池沒有區別,如果風力忽大忽小,則LED燈泡忽亮忽滅,如果再加一個敏感充電器,那麼就可以將電流儲存起來,然後釋放的電流,會比較理想
3.橡皮筋動力小車:橡皮筋兩根,一次性筷子10雙(含備用),易拉罐一個,剪刀一把,美工刀,鐵絲5CM,飲料瓶蓋,強力膠
A:將易拉罐罐體剪下來,並利用剪下的鋁板經過繪畫,裁剪,得到一個螺旋槳葉片,並在螺旋槳葉片中間鑽取一個與鐵絲直徑略小一點的空,將鐵絲牢牢固定在孔上,然後將靠近葉片中心月1CM 的地方將鐵絲打一個結扣(就是把鐵絲擰一下),然後穿過飲料瓶蓋,穿過後再打一個結扣,這樣一來兩個結扣便將瓶蓋牢牢困死在他們(結扣)之間,然後將剩餘的鐵絲彎成一個鉤子
B:用兩根筷子在桌面上擺成一個等腰三角形,兩根筷子為腰,將兩根筷子的交點稱為頂點,兩根筷子的腳成為底點,用強力膠粘合頂點,分別在兩根筷子底點上再粘合兩根一半長度的筷子,同樣再粘合他們的頂點,之後想一個二面角,然後再用一根筷子粘合兩個頂點
C:在第一回的等腰三角形底點上安裝一個帶軸承的輪子,在頂點安裝一個輪子,然後再在頂點上的筷子處於一半筷子頂點處連接橡筋,並將帶著瓶蓋的螺旋槳葉片安裝在一半筷子的頂點,調整相近長度將橡筋鉤掛在鐵絲鉤上
D:轉動葉片上發條,松動後,車子自行奔跑!
4。動力形。比上面簡單!輪胎3個,電池盒一個,馬達一個,導線兩根,筷子2雙,軸承一個(自行車輻條即可),強力膠,
A:在筷子的一端粘合另一雙筷子的1|3,呈現出中垂線的樣子,將軸承穿上兩個輪子並固定在短筷子上,再在長筷子中間用強力膠將電池盒站在中間,並引出兩根導線
B:在長筷子的另一端將剩下的一個輪子插在馬達的中軸上,將馬達用強力膠粘合在長筷子另一端,即簡單三輪筷子賽車,
C:電路連接:很簡單,轉上電池後,將兩根導線直接與馬達的兩個電片接上就行了(保證接觸良好就行),如果接上後發現車子倒退著走,那就將導線的位置顛倒一下就行了!
5。台燈:
1.材料。台燈的用材是採用塑料,還是鋼材,還是木質,換作是我,我會用竹子與瓦楞紙這兩種材料,一是這兩種材料常見,易獲取而是這兩種材料不像其他材料不易加工,不容易切割,這了種材料的加工過程安全系數較高,且易操作,三是這兩種材料均屬於環保型材料,符合社會潮流!所以,建議選他們!
2.主色調或者主題。一個鮮明的主色調可以一眼就告訴使用者這是學慣用,還是睡眠用,還是熬夜用,當然一個鮮明的主色調可以透出台燈所蘊含的主題,是書香門第,還是將門之後,還是時尚潮流,同時也間接的體現出使用者的性格傾向,是內向含蓄,還是開朗活潑等等!
3.造型。一個別致造型的不僅可以節約的地方,因地制宜,還可以為桌面,照光的范圍起到決定性作用,是盤曲而上的似龍戲珠,還是振翅而翱的似鯤含珠,亦或是百鳥朝鳳的如夜明月,等等,一個別致的造型往往是他出眾的焦點!也往往是讓他人注意的原因!
4.實用性。台燈的基本功能就是照明,不要因為他的附加值而影響到了他的主要功能,合理的走線,適當的燈泡(建議使用LED燈泡,就是現在市面上普遍的手電筒用燈泡,耐用,光強,壽命長,冷光產熱少,安全),適當的電源,開關。
5.合適的附加功能。如潛入一塊電子表,或者設計一個插筆槽用於插筆,或者一個座右銘掛牌等等,用以突出台燈的多功能性!
有了以上的考慮,再加上些適當的彩筆,貼畫,水彩的裝飾,將會是一款集環保,照明,多功能,自製,動手等多項技術含量的作品,相信你會成功的!