發電機發出的電,最後飛到哪裡去了?

2020-12-06 奇點先驅

能源對我們來說是不可或缺的部分,也是人類文明不斷發展的重要基礎部分。電就是其中之一,我們無時無刻都在消耗著它們。眾所周知,電有兩種形式,大自然的電是不可利用的,還有一種就是人工發電(大部分是通過發電機形式)。因此,就有一個世紀大難題:假如沒有這些用電設備存在,那它發的電會走向哪裡?接下來,就讓我們一起了解一下。

物理知識曾告訴過我們:電的產生無非就是電磁感應帶動的現象,具體的實驗操作就是金屬線圈會在閉合中不斷做切割磁力線活動。在隨之而來的感應下,金屬線圈的自由電子就會開始出現定向移動的趨勢,最後線圈的兩端就會產生電動勢能。

但這並不意味著就會有電流,只有將勢能接入到一個用電迴路中,這時候才可以說有電。沒有用電設備的情況下,那發電機設備的出去斷開的狀態,也就沒有電流輸出。正因如此,人們才說,再不發電的時候電流都去哪?

這種現象在科學界被稱作為發電機空載,在這一情形下會有一大部分的能量消耗,比如發電機自身的消耗(摩擦,通風損耗)。除此之外,還有來自其它的消耗。其中磁場的能量消耗較為明顯,具體表現為發電機發電的特性有關,發電機發電不可或缺的部分就是磁場。當發電機空載時,也就是說明沒有對外輸出電流,那兩極的電動勢就會固定在那裡停留。待有電設備接入,就可以工作。

這個「磁場」會永續存在,主要是人類發明的線圈繞組,專業術語「勵磁繞組」。工作的形式就是以直流電為主,通過人類製作特殊的線圈繞組來產生工作磁場。那麼問題來了,在剛開始啟動的瞬間,「勵磁繞組」是沒有任何電流的,連磁場都沒有。那麼,它們又是怎麼啟動第一步的?簡單的說,第一次的電子是怎麼出現的?

科學家通過一次次實驗觀察,告訴我們同步發電機裡面都有剩下磁場保留在發電機轉子的鐵芯。不過要注意的一點是,這個剩磁是相當薄弱的。鐵芯裡的剩磁會攜帶磁場開始轉動,隨著轉子的磁場逐漸增大,電流的產生也只會越來越大。

如果發電機真的沒有剩磁,那就得想辦法去充磁,否則始終都發不了電。這也證實沒有磁場,是真的沒有電流的說法。在這樣的形勢下,發電機可以輸出的壓力也會變得大起來,直到提升到額定的壓力,就會發生讓人意想不到的事,那就是發電機進入負載。

在我們的生活,類似的情況多數發生在柴油發動機上,原理類似。不過,柴油發動機啟動時必須得要斷開負端載,等待電壓輸入穩定後方可接入,否則可能會出現爆炸,燃燒的恐怖現象。

總的來說,發電機工作時有這麼一個特點,即在沒有用電設備的時候,它是絕對不會向外輸出電流的。儘管如此,它乖乖呆在那裡也是有能量損耗。而這一部分損耗大部分是為了讓自己能夠為後續發電保養,偷偷給自己充電,增加磁場。

相關焦點

  • 在發電機發電時,如果沒有用電的設備,那麼它發的電到哪去了?
    在日常生活中,幾乎每時每刻我們都在消耗一種能源——電,眾所周知,我們所使用的電通常都是由發電機產生的,那麼一個有趣的問題就來了:在發電機發電時,如果沒有用電的設備,那麼它發的電到哪去了?今天我們就來講一下。
  • 汽車在行駛時,沒有使用車載用電設備的話,發電機的電去哪裡了?
    當然汽車上的電能其實最終還是來源於燃油的燃燒,包括蓄電池裡面的電能也是如此,只要汽車的發動機開始工作了,那麼它就會帶動發電機進行發電,燃燒所產生的熱能,轉化為機械能最後轉變為電能。發動機的一部分電能儲存到蓄電池中,用來啟動汽車,一部分則是給很多車載設備供電,比如點火系統,照明,信號傳輸,儀錶盤,各種輔助電氣設備和電子控制系統等等。
  • 根據能量守恆:發電站發出來的電沒人用時,電能到哪裡去了?
    相信很多朋友都會有這個問題,每天用電都高峰和低谷,因此發電站如果要滿足高峰時候用電功率,那麼低谷這些電又去哪裡了?假如只滿足低谷,那麼高峰時容量不夠!其實這個話題中會涉及三個非常有趣的問題,下面來做個簡單分析。
  • 發電機發電時如果沒有電器在用電,這些電去哪了?白白損失了嗎?
    那麼假如發電機的另一端沒有任何一個負載,那麼發出來的電又去哪裡了呢?畢竟發出來的電不可能會憑空消失,那麼我們下面就來具體分析一下這個過程。發電過程中的能量轉換事實上發電機轉動過程中,不僅僅會受到一個轉動產生的摩擦力,還會受到一個額外的阻力,這個阻力是由於電感所產生的,正是因為水克服這個額外的阻力做功,才產生了電能。
  • 電動機帶發電機,發出的電再輸回電動機,是不是電就用不完了?
    應該有很多朋友萌生過這個想法:用個電動機帶動發電機,再用發電機發出的電帶動電動機,要用電了就從發電機那裡接出來,不就是用永遠都用不完的電了? 從理論上來看這並非不可以,而且事實上也能發出電來,那麼為什麼不用呢?因為一旦撤除電動機的電源,這個封閉的系統並不能持續,很快就會停止,大約比關閉電源後,電動機空轉的時間還要短一點!
  • 發電機發電時,如沒有電器在用電,發出來的電都去哪裡了?
    好比處於高處水池裡邊的水,老想流出去,流到下遊去這樣一種趨勢。又好比說一個人很會賺錢,口袋老是裝了滿滿的人民幣,這種也是一種能力。發電過程,電動勢也反應發電機把機械能轉換成電能的一種能力本領。有本領有能力,不做事,相當於能力體現不出來,也等同於沒有能力,好比上邊說到有賺錢能力的人,並沒有把錢花掉,和窮人沒有兩樣一個道理。
  • 根據能量守恆:電網每天都發那麼多電,沒人用時這些電去哪了?
    前幾天筆者所在單位分公司的一個機房停電了,因為停電比較久,UPS無法支撐那麼長時間,所以只能先關機,指導完工程師關機程序後他突然冒出一句:「這UPS能把電存起來用,這電網中的電沒人用的時候到哪去了?也能存起來嗎?」
  • 根據能量守恆:電網每天都發那麼多電,沒人用時這些電去哪了?
    前幾天筆者所在單位分公司的一個機房停電了,因為停電比較久,UPS無法支撐那麼長時間,所以只能先關機,指導完工程師關機程序後他突然冒出一句:「這UPS能把電存起來用,這電網中的電沒人用的時候到哪去了?也能存起來嗎?」當然各位肯定要笑話物理是體育老師教的了,但各位捫心自問,一下子能想明白不?
  • 燕子南飛的時候都飛到哪裡去了?
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  • 衢州租憑發電機公司哪裡有
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    汽車發電機故障損壞的前兆,如何判斷汽車發電機壞了,從哪裡可以查出來? 2018-10-08 23:45 來源: 侃聊車吧 汽車在使用的過程中,難免就會出現一些問題。
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