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科学小发明发电机

发布时间:2021-08-09 23:18:49

Ⅰ 发电机是哪位发明家发明的

1831年,法拉弟发明了世界上最早的发电机。1832年,法国人皮斯库又发明了手摇发电机
在公元1831年,法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场,导线转动有电流流过电线,法拉第因此了解到电和磁场之间有某种紧密的关连,他建造了第一座发电机原型,其中包括了在磁场中迥转的铜盘,此发电机产生了电力。在此之前,所有的电皆由静电机器和电池所产生,而这二者均无法产生巨大力量。但是,法拉第的发电机终于改变了一切。
发电机包括一个能在二个或二个以上的磁场间迅速旋转的电磁铁,当二个磁场相互交错,就产生了电,由电线从发电机中导出。电子工程师依发电机线绕的方式和磁铁的安排,而获得交流电(AC)或直流电(DC),大部分发电机都是产生交流电,它比直流电更易由传输线作长距离的传送。
学过物理课的人都会记得,英国科学家法拉第于1831 年发现了电磁感应原理。这一在人类社会发展过程中起到重要作用的原理是说:“当磁场的磁力线发生变化时,在其周围的导线中就会感应产生电流。”
法拉第曾煞费苦心,通过研究和反复实验,终于发现了这一影响巨大的科学原理,而且他确信,利用此原理肯定能制造出可以实际发电的发电机。
就在法拉第发现电磁感应原理的第二年,受法拉第发现的启示,法国人皮克希应用电磁感应原理制成了最初的发电机。
皮克希的发电机是在靠近可以旋转的U 形磁铁(通过手轮和齿轮使其旋转)的地方,用两根铁芯绕上导线线圈,使其分别对准磁铁的N 极和S极,并将线圈导线引出。这样,摇动手轮使磁铁旋转时,由于磁力线发生了变化,结果在线圈导线中就产生了电流。
由这种发电机的装置可以知道,每当磁铁旋转半圈时,线圈所对应的磁铁的磁极就改变一次,从而使电流的方向也跟着改变一次。为了改变这种情况,使电流方向保持不变,皮克希想出了一个巧妙的办法:在磁铁的旋转轴上加装两片相互隔开成圆筒状的金属片,由线圈引出的两条线头,经弹簧片分别与两个金属片相接触。另外,再用两根导线与两个金属片接触,以引出电流。这个装置,就叫做整流子,在后来的发电机上仍得到应用。
皮克希发明的这种发电机在世界上是首创,当然也有其不足之处。需要对它进行改进的地方,一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵活;二是通过整流子可以得到定向的电流,但是电流强弱还是不断变化的。为改变这种情况,人们采用增加一些磁铁和线圈数量,并稍微错开地将变化的电流一起引出的办法,使输出电流的强度变化控制在一定的范围内。
从皮克希发明发电机后的30 多年间,虽然有所改进,并出现了一些新发明,但成果不大,始终未能研制出能输出像电池那样大的电流,而且可供实用的发电机。
1867 年,德国发明家韦纳冯西门子对发电机提出了重大改进。他认为,在发电机上不用磁铁(即永久磁铁),而用电磁铁,这样可使磁力增强,产生强大的电流。
西门子用电磁铁代替永久磁铁发电的原理是,电磁铁的铁芯在不通电流时,也还残存有微弱的磁性。当转动线圈时,利用这一微弱的剩磁发出电流,再反回给电磁铁,促使其磁力增强,于是电磁铁也能产生出强磁性。
接着,西门子着手研究电磁铁式发电机。很快就制成了这种新型的发电机,它能产生皮克发电机所远不能相比的强大电流。同时,这种发电机比连接一大堆电池来通电要方便得多,因而它作为实用发电机被广泛应用起来。
西门子的新型发电机问世后不久,意大利物理学家帕其努悌于1865 年发明了环状发电机电枢。这种电枢是以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕制的线圈,从而提高了发电机的效率。
实际上,帕斯努悌早在1860 年就提出了发电机电枢的设想,但未能引起的人们的注意。1865 年,他又在一本杂志上发表了这一独创性的见解,仍未得到社会的公认。
到了1869 年,比利时学者古拉姆在法国巴黎研究电学时,看到了帕其努悌发表的文章,认为这一发明有其优越性。于是,他就根据帕其努悌的设计方案,兼采纳了西门子的电磁铁式发电机原理进行研制,于1870 年制成了性能优良的发电机。
在帕其努悌的发明中,对发电机的整流子部分进行了重要改进,使发电机发出的电流强度变化极小。而采用帕其努悌设计方案制成的古拉姆式发电机,其发出的电流强度变化也很小。这是古拉姆发电机的优良性能的表现之一。
古拉姆发电机的性能好,所以销路很广,他不仅发了财,而且被人们誉为“发电机之父”。
有些人看到古拉姆发明发电机获得成功,也想对发电机进行改进从而制造出更先进的发电机。在这些人中,就有德国的西门子公司研究发电机的工程师阿特涅。他发明了古拉姆发电机不同的线圈绕线方式,制成了性能良好的发电机。
古拉姆发电机的电枢是将铁丝绕成环状,在环与环之间夹上纸进行绝缘,然后将环捆在一起作为铁芯,在其上面绕上导线线圈,再由线圈的不同部位引出一些导线,接向带整流子。而阿特涅发电机的电枢,是用许多薄圆铁板以纸绝缘后重叠起来,制成铁芯,然后在上面绕上导线线圈。人们把这种方法叫做“鼓卷”,意思是像鼓一样的形状。经过这种改进后,发电机无论是外观或是性能,都比原来有了很大起色。
西门子公司由于阿特涅的这项发明而益发驰名。于是,德国以西门子公司为核心,大力研制各种发电机,从而使电力工业得到了迅速的发展。
随着发电机的逐渐大型化,转动发电机的动力也发生了变化。其中以水力作动力更使人们感兴趣。这是因为用水力转动大型发电机较方便,而且不消耗燃料,成本低。因此,西门子公司又投入水力发电的研究工作。
利用水力发电与水力发电不同,前者必须将发电机安装在水流湍急的地方,也就是水流落差大的地方。这样,就必须在山中河川的上游发电,然后再输送到远方的城市。
为了远距离输送电,就要架设很长的输电线。但是,在输电线中通过很强的电流时,电线就要发热,这样,好不容易发出的电能在送向远方的途中,却因为电线发热而损耗掉了。
为了减少电能在长距离输送中的发热损耗,可以采用的办法有两个:一是增加电压的截面积,即将电线加粗,减小电阻;二是提高电压而减小电流。
前一个措施因需要大量的金属导线,而且架设很粗的导线有很多困难,因而很难得到采用。比较起来,还是后一个措施有实用价值。然而,对于当时使用的直流电来说,使其电压提高或降低都是难以实现的。于是,人们只得开始考虑利用电压很容易改变的交流电。
看来,将直流发电机改为交流电发电机比较容易,主要是取掉整流子就行了。所以,西门子公司的阿特涅便于1873 年发明了交流发电机。此后,对交流发电机的研究工作便盛行起来,从而使这种发电机得到了迅速的发展

Ⅱ 如何用磁铁制作小发电机

材料:

漆包线、高强度磁铁、修管道用的生胶带的盒、发光二极管、透明胶带、筷子、吸管、曲别针。

步骤:

1、漆包线在生胶带盒里绕了500多圈,两端的漆刮掉,分别缠在发光二极管的两个管脚上。

4、转动筷子,带动磁铁转动,这样线圈里的磁通量发生变化,产生电流,可以看到发光二极管开始发光。

5、制作完成。

Ⅲ 小发明手动发电机怎么做

简易风来力发电机 (原理都是自一样,将机械能转为电能,风力可以转为手摇) 物理加美术加制作:易拉罐一个,剪刀一个,马口铁一条,木条一条,四驱车马达一个,强力胶一瓶,彩色LED灯泡一些(或者灯泡,二极管)
A:用剪刀将易拉罐上部分剪去1CM左右,保留剩下的罐体,也就是先做一个“杯子”,然后在杯体上等间距画出三条,然后保留这三条,剪去剩下多余部分,之后呈现一个圆底座加三个叶片,像螺旋桨,然后用剪刀尖在底座正中间钻出一个与马达中轴略小一点的圆孔。
B:有马口铁(就是普通的铁片)将马达牢牢包住,然后用钉子定在木条上。
C:用强力胶将叶片固定在马达的中轴上,保证叶片的垂直型,水平性,向风性。
D:将马达的两根导线连接在LED灯泡上,保证导线接口连接正常(正负,接触良好)
E:手持木条快速向前奔跑,或者安装在自行车上,在风的作用下推动叶片的转动,进而推动马达转子的转动,于是发生磁生电,LED灯泡就会亮,如果风的持续性与稳定性好,那么与一节电池没有区别,如果风力忽大忽小,则LED灯泡忽亮忽灭,如果再加一个敏感充电器,那么就可以将电流储存起来,然后释放的电流,会比较理想

Ⅳ 发电机是怎么发明的

在初中的物理书上,我们都学过,在公元1831年,法拉第将一个封闭电路中的导线无意中通过了电磁场,导线奇妙的发生了转动并且有电流流过电线,法拉第出中了解到了电与磁之间有着密切的关系。经过了一段时间的研究,他建立了第一个发电机原型,这个原型包括了在磁场中迥转的铜盘,这个发电机产生电力,虽然微小,但却足以称道。在这个发明之前,所有的电力都是由静电机器和电池所产生的,这二者不可能产生出巨大的能量,提供给人们的生产生活。所以说,法拉第的发电机改变了这一切,也可以说改变了世界。

各国科学家跟据电磁感应原理,进行了不断的改进,其中最著名的应该算是西门子。西门子用电磁铁代替了永久磁铁,其原理是:电磁铁的铁芯在不通电的时候,也还存有微弱的磁性。当转动线圈时,利用这点所剩的磁发出电流,再反回给电磁铁,促使其磁力增强,这样,电磁铁就能产生出很强的磁性。

再后来,西门子着手研究电磁式发电机。很快就制成了这种新型发电机,它所产生的电流,是皮克发电机无法相比的。而且,这种发电机比连接一大堆电池来通电也方便的多,这是因为实用,发电机才被广泛应用起来。

当西门子的新型发电机问世不久后,意大利物理学家帕其努悌不甘落后,在1965年发明了环状发电机电枢。这种电枢是以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕制的线圈,从而进一步提高了发电机组效率。

就在西门子的新型发电机出问世不久的时候,意大利人帕其努悌不甘寂寞,在1965年发明了环状发电机电枢。这种电枢的原理是,以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕的线圈,从而提高了发电机的工作效率。

其实,早在1860年,意大利人就提出了发电机电枢的设想,但这一构想却没有得到人们的注意。1865年,他又在一专业杂志上发表了这番见解,但仍未得到社会的公认。

过了四年,比利时学者古拉姆在巴黎研究电学时,偶然看到了帕其努悌发表的电枢文章,独到的眼光看出其优越性。后来,他根据意大利人的设计方案,同时又采纳了西门子的电磁铁式发电机原理进行研制,终于在1870年制成了性能优良,效率高效的发电机。

看来,发电机的发明,与每一位科学家的研究成果密不可分。在帕其努悌的发明中,对发电机的整流子部分进行了重要的改进,让发电机发出的电流强度变化极小。在采用帕的设计方案完成的古拉姆式发电机,同样发出的电流强度变化也很小。没有帕的设计方案,古拉姆的发电机组可能就不会有这么良好的性能。

古拉姆的发电机效率高,性能好,所以有了很好的销路,也发了大财,同时让后人记住了他,被人们誉为“发电机之父”。

不只是中国人看到别人发财了会眼红,德国人也一样。西门子公司的工程师阿特涅,就对发电机进行了成功的改进,他改进了线圈的绕线方式,让发电机的性能得到了提升。

古拉姆发电机是电枢是将铁丝绕成环状,在每个环之间夹了一层纸做绝缘体,再将环捆在一起作为铁芯,然后在其上面绕上导线线圈,由线圈的不同部位引出一些导线,最后接向带整流子。阿特涅发电机的电枢,是用许多薄的圆铁板以纸绝缘之后再重叠起来,制作成铁芯,然后在上而绕上导线线圈。后人把这种方法叫做“鼓卷”,根据它的形象像鼓一样由来。经过了阿的这番改进,发电机的外观和性能,较之以前都有了很大的进步。

Ⅳ 科学小发明 快啊啊 要方法

我是初二的,这次科技节我也参加了小发明,告诉你一个很简单的,需要1块磁铁、1节电池、一根铜线将磁铁放在水平桌面上,电池正极放在磁铁上,再将M型的铜线放在电池的负极上,然后铜线就会转动操作方便又不用太多钱原理是发电机记得给我最佳答案哦(不是网上复制的)

Ⅵ 怎么制作小型发电机小发明要详细还要家里有的物品

找一电动玩具车,卸掉电池,用手转动车轮,在电池盒的+-接头即有电发出。可接发光二极管验证。

Ⅶ 求简单的科学小发明(材料简单),在线等

教你只做五个东西
1.屏风:美术加手工:剪刀,彩笔,竹子(竹条即可),透明胶带,美工刀,铅笔等
A:将竹子削剪成两根牙签粗细的竹条,然后没8CM截断一下,共要5根,当然要想屏风大可将竹条的长度,数量加多。
B:寻找有风景画的挂历等彩色卡纸,当然也可以自己绘画。裁剪成7CM长3CM宽的长方形纸条(画条)共要四张。
C:将四张画条与五根竹条拼接起来,两根竹条间加一张画条,用透明胶带完成。
D:将半成品沿着竹条与画条的交界处折叠,使得屏风像折扇子一样,之后让他保持这样数分钟,然后拉开,那么一个立体的屏风就做好了,你还可以写一些名言警句在上面!很不错的工艺品!
2.简易风力发电机 物理加美术加制作:易拉罐一个,剪刀一个,马口铁一条,木条一条,四驱车马达一个,强力胶一瓶,彩色LED灯泡一些(或者灯泡,二极管)
A:用剪刀将易拉罐上部分剪去1CM左右,保留剩下的罐体,也就是先做一个“杯子”,然后在杯体上等间距画出三条,然后保留这三条,剪去剩下多余部分,之后呈现一个圆底座加三个叶片,像螺旋桨,然后用剪刀尖在底座正中间钻出一个与马达中轴略小一点的圆孔。
B:有马口铁(就是普通的铁片)将马达牢牢包住,然后用钉子定在木条上。
C:用强力胶将叶片固定在马达的中轴上,保证叶片的垂直型,水平性,向风性。
D:将马达的两根导线连接在LED灯泡上,保证导线接口连接正常(正负,接触良好)
E:手持木条快速向前奔跑,或者安装在自行车上,在风的作用下推动叶片的转动,进而推动马达转子的转动,于是发生磁生电,LED灯泡就会亮,如果风的持续性与稳定性好,那么与一节电池没有区别,如果风力忽大忽小,则LED灯泡忽亮忽灭,如果再加一个敏感充电器,那么就可以将电流储存起来,然后释放的电流,会比较理想
3.橡皮筋动力小车:橡皮筋两根,一次性筷子10双(含备用),易拉罐一个,剪刀一把,美工刀,铁丝5CM,饮料瓶盖,强力胶
A:将易拉罐罐体剪下来,并利用剪下的铝板经过绘画,裁剪,得到一个螺旋桨叶片,并在螺旋桨叶片中间钻取一个与铁丝直径略小一点的空,将铁丝牢牢固定在孔上,然后将靠近叶片中心月1CM 的地方将铁丝打一个结扣(就是把铁丝拧一下),然后穿过饮料瓶盖,穿过后再打一个结扣,这样一来两个结扣便将瓶盖牢牢困死在他们(结扣)之间,然后将剩余的铁丝弯成一个钩子
B:用两根筷子在桌面上摆成一个等腰三角形,两根筷子为腰,将两根筷子的交点称为顶点,两根筷子的脚成为底点,用强力胶粘合顶点,分别在两根筷子底点上再粘合两根一半长度的筷子,同样再粘合他们的顶点,之后想一个二面角,然后再用一根筷子粘合两个顶点
C:在第一回的等腰三角形底点上安装一个带轴承的轮子,在顶点安装一个轮子,然后再在顶点上的筷子处于一半筷子顶点处连接橡筋,并将带着瓶盖的螺旋桨叶片安装在一半筷子的顶点,调整相近长度将橡筋钩挂在铁丝钩上
D:转动叶片上发条,松动后,车子自行奔跑!
4。动力形。比上面简单!轮胎3个,电池盒一个,马达一个,导线两根,筷子2双,轴承一个(自行车辐条即可),强力胶,
A:在筷子的一端粘合另一双筷子的1|3,呈现出中垂线的样子,将轴承穿上两个轮子并固定在短筷子上,再在长筷子中间用强力胶将电池盒站在中间,并引出两根导线
B:在长筷子的另一端将剩下的一个轮子插在马达的中轴上,将马达用强力胶粘合在长筷子另一端,即简单三轮筷子赛车,
C:电路连接:很简单,转上电池后,将两根导线直接与马达的两个电片接上就行了(保证接触良好就行),如果接上后发现车子倒退着走,那就将导线的位置颠倒一下就行了!
5。台灯:
1.材料。台灯的用材是采用塑料,还是钢材,还是木质,换作是我,我会用竹子与瓦楞纸这两种材料,一是这两种材料常见,易获取而是这两种材料不像其他材料不易加工,不容易切割,这了种材料的加工过程安全系数较高,且易操作,三是这两种材料均属于环保型材料,符合社会潮流!所以,建议选他们!
2.主色调或者主题。一个鲜明的主色调可以一眼就告诉使用者这是学习用,还是睡眠用,还是熬夜用,当然一个鲜明的主色调可以透出台灯所蕴含的主题,是书香门第,还是将门之后,还是时尚潮流,同时也间接的体现出使用者的性格倾向,是内向含蓄,还是开朗活泼等等!
3.造型。一个别致造型的不仅可以节约的地方,因地制宜,还可以为桌面,照光的范围起到决定性作用,是盘曲而上的似龙戏珠,还是振翅而翱的似鲲含珠,亦或是百鸟朝凤的如夜明月,等等,一个别致的造型往往是他出众的焦点!也往往是让他人注意的原因!
4.实用性。台灯的基本功能就是照明,不要因为他的附加值而影响到了他的主要功能,合理的走线,适当的灯泡(建议使用LED灯泡,就是现在市面上普遍的手电筒用灯泡,耐用,光强,寿命长,冷光产热少,安全),适当的电源,开关。
5.合适的附加功能。如潜入一块电子表,或者设计一个插笔槽用于插笔,或者一个座右铭挂牌等等,用以突出台灯的多功能性!
有了以上的考虑,再加上些适当的彩笔,贴画,水彩的装饰,将会是一款集环保,照明,多功能,自制,动手等多项技术含量的作品,相信你会成功的!

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