不會(huì)吧！現(xiàn)在還會(huì)有人不知道電力的由來

電磁感應(yīng)是在變化的磁場中跨越電導(dǎo)體產(chǎn)生的電動(dòng)勢。

我們都知道家用電是有發(fā)電廠發(fā)出來的，但是發(fā)電廠為什么就可以發(fā)電？今天我們來研究一下這個(gè)問題。

為了解釋這個(gè)問題我們首先必須從一個(gè)人物：法拉第，說起法拉第是英國的物理學(xué)家，在最開始的時(shí)候人們認(rèn)為電和磁是兩個(gè)完全不同的現(xiàn)象，但是丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以產(chǎn)生磁場，于是法拉第又想，那么既然電流可以產(chǎn)生磁場、磁場能不能夠產(chǎn)生電流、如果磁場可以產(chǎn)生電流的話、那么電的應(yīng)用就可以非常廣泛了。

因?yàn)樽铋_始人們用的電都是從伏打電池來的；那么伏打電池，這個(gè)東西造價(jià)比較高、電的能量又很弱、所以不能大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用；法拉第就想，我們能不能通過磁場的辦法來產(chǎn)生電流，因?yàn)樽匀唤绲拇盆F是非常豐富的，于是法拉第就開始做實(shí)驗(yàn)，那么他們最開始的想法就是電流產(chǎn)生磁場；那我就搞一個(gè)磁鐵、我把一個(gè)磁鐵放在一個(gè)螺線管里，那按說磁場就應(yīng)該能夠產(chǎn)生電流，于是我一閉合電鍵，我就應(yīng)該發(fā)現(xiàn)這有電流了，但是事實(shí)上它放好這個(gè)裝置之后，一閉合電鍵發(fā)現(xiàn)沒有電流，那么沒有電流怎么辦？他覺得可能是磁鐵的磁性不夠強(qiáng)，他就把這個(gè)電鍵斷開了、把磁鐵拿出來拿出來換一個(gè)更強(qiáng)的磁鐵放進(jìn)里、再閉合發(fā)現(xiàn)還是沒電流；是不是電流表不夠好，把電流表換一更好的電流表， 結(jié)果一看發(fā)現(xiàn)還是沒電流，做了好多好多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)總是沒電流，這個(gè)實(shí)驗(yàn)做了四年，結(jié)果有一次做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，他可能就是忘了把開關(guān)給斷開了，直接把磁鐵拿出來，突然發(fā)現(xiàn)拿出來的過程中產(chǎn)生了電流，他又放進(jìn)去，發(fā)現(xiàn)放進(jìn)去的過程中也會(huì)產(chǎn)生電流，于是他終于明白了只有在變化和運(yùn)動(dòng)的磁場，才能夠產(chǎn)生電流，那么這個(gè)現(xiàn)象我們給它起個(gè)名字就稱之為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

法拉第總結(jié)了五種情況，其中比較典型的一種情況就是切割磁感線，什么叫切割磁感線，大家看我們這里有一個(gè)馬蹄形磁鐵，這個(gè)馬蹄形磁鐵會(huì)在中間產(chǎn)生磁場，

我們把一根導(dǎo)線放在馬蹄形磁鐵之中，并且我讓導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)起來，比如導(dǎo)線我讓它向右運(yùn)動(dòng)，這就叫切割磁感線，它一往右運(yùn)動(dòng)就切割了磁感線于是導(dǎo)線上就會(huì)產(chǎn)生電流，如果導(dǎo)線是閉合的，還有一個(gè)比如說燈泡之類的，那么導(dǎo)線上就會(huì)有電流電流方向是使用右手定則來進(jìn)行判定的，我們是這么判定的，就是說我讓磁感線穿手心，大拇指的方向，指向運(yùn)動(dòng)方向，四指的方向就是導(dǎo)線中電流方向，這根導(dǎo)線相當(dāng)于是一個(gè)電池流過燈泡的電流，法拉第根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象就制作了最原始的發(fā)電機(jī)。

咱們說一說法拉第的發(fā)電機(jī)，法拉第的發(fā)電機(jī)原理是有一個(gè)圓盤 中心連出一極，然后邊緣連出另外一極來，然后外面加個(gè)燈泡或者加個(gè)什么東西，然后使這個(gè)圓盤旋轉(zhuǎn)起來，大家注意這個(gè)地方?jīng)]有固連 它，就是挨上的中心也是挨上的，可以導(dǎo)電但是它并不是固定連接的， 當(dāng)我這個(gè)圓盤轉(zhuǎn)起來之后，它就會(huì)在切割磁感線圓盤本身是導(dǎo)體，你可以把圓盤的左邊半徑看作是一根導(dǎo)體，但實(shí)際上有很多根這樣的半徑這個(gè)半徑在怎么運(yùn)動(dòng)，往正時(shí)針運(yùn)動(dòng)，所以我這樣看讓磁感線穿手心，大拇指指向運(yùn)動(dòng)方向，向我們這邊四指的方向就是電流方向，所以在這里面就會(huì)形成一個(gè)電流，這個(gè)電流通到中心去之后就會(huì)通出來電流，過燈泡之后再流回去，這就出現(xiàn)了一個(gè)正極，中心是正極而外圍它就是負(fù)極，相當(dāng)于是一個(gè)電池。

法拉第制作了最早的發(fā)電機(jī)之后，有人就問英國的一個(gè)財(cái)務(wù)大臣就問他，說你這個(gè)東西有什么用，法拉第當(dāng)時(shí)對英國財(cái)務(wù)大臣怎么說，也許你很快就可以對它進(jìn)行收稅了，果然后來人們用電用的越來越多，從此之后就收了很多錢用做電費(fèi)。那么現(xiàn)在這個(gè)電動(dòng)機(jī)是直流的，它有一個(gè)正極有一個(gè)負(fù)極，但我們現(xiàn)在用的電都是交流電，那交流發(fā)電機(jī)又是怎么產(chǎn)生的。

交流發(fā)電機(jī)其實(shí)跟直流發(fā)電機(jī)差不太多，它也是利用了運(yùn)動(dòng)利用了導(dǎo)線在磁場中旋轉(zhuǎn)這樣的一個(gè)特點(diǎn)比如我們看我們兩側(cè)有一個(gè)磁鐵，這個(gè)是N極、這個(gè)是S級(jí)、那么于是就會(huì)有這樣的一個(gè)磁場。然后我讓一個(gè)線圈在磁場中同時(shí)呢這個(gè)線圈有一個(gè)軸，這個(gè)軸是垂直于磁場的，然后我讓這個(gè)軸外圍有一個(gè)圓圈，外面有個(gè)圓圈然后里邊還有一個(gè)小的圓圈，現(xiàn)在我讓線圈繞中心軸旋轉(zhuǎn)，而且我讓外圍這兩個(gè)圈通過電刷，電刷的意思就是挨上，但是它不黏連電刷連接了一個(gè)燈泡連接，在旋轉(zhuǎn)過程中它就會(huì)產(chǎn)生交流電了。我們右手定則比劃一下，

磁感線穿手心，大拇指運(yùn)動(dòng)方向，四指的方向是電流方向，所以電流在外邊來講這么流出來就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電流走向，在這個(gè)時(shí)刻你轉(zhuǎn)半圈之后，原本的方向發(fā)上了改變，電流就會(huì)反過來于是就形成了所謂的交流電。交流電當(dāng)然實(shí)際情況比這更復(fù)雜一些，比如實(shí)際情況不是線圈轉(zhuǎn)而是磁鐵轉(zhuǎn)，實(shí)際情況一般來講也不是一個(gè)線圈而是三個(gè)線圈彼此成120度角，這樣就會(huì)形成三相四線的交流電；那么我們的交流電是220V 50Hz220V 50Hz交流電，這個(gè)電壓隨著時(shí)間是一直在變化的，而且是正弦形式變化，一個(gè)周期是0.02s所以一秒內(nèi)有50個(gè)周期，這就叫50Hz220V叫有效值，而電壓的峰值并不是220V，峰值是220V乘以根號(hào)2，大約是311V，這個(gè)就是我們的交流發(fā)電機(jī)了。

法拉第是那個(gè)時(shí)代最偉大的物理學(xué)家，但是大家知道法拉第的學(xué)歷是什么嗎？法拉第其實(shí)是小學(xué)二年級(jí)畢業(yè)，也就是說法拉第連小學(xué)

沒有讀完。就因?yàn)樗〉臅r(shí)候家里非常窮念不起書，那時(shí)候也沒有什么義務(wù)教育，所以他就讀不起書，法拉第讀不起書，他自己去做學(xué)徒，但是他課余時(shí)間還經(jīng)常去翻一些科學(xué)的書來看， 自己還做點(diǎn)小實(shí)驗(yàn) 。有一次一個(gè)化學(xué)家名字叫：戴維，這個(gè)戴維招助手，法拉第就去應(yīng)聘，戴維就面試他幾個(gè)問題，面試完了就說年輕人我看你沒怎么讀過書，但是為什么你還能看懂我說的這些話？法拉第就說因?yàn)槲姨貏e喜歡科學(xué)，自己看了很多書。然后戴維就問他，說我跟你說年輕人， 科學(xué)是很辛苦的而且還沒有多少回報(bào)，法拉第面對戴維的這種疑問 說，我覺得科學(xué)本身就是一種回報(bào)，法拉第是這么說的也是這么做的，他深刻的洞察力使他成為那個(gè)時(shí)候的最偉大的物理學(xué)家。同時(shí)，也把人類帶入了電氣時(shí)代，我們應(yīng)該向法拉第學(xué)習(xí)。