自从富兰克林开始研究雷电,再到法拉第发现电磁感应定律,经过一代代人们的努力。时至今日,我们现代人的日常生活已经离不开电能:早上叫醒你的闹钟,上班上学路上的红绿灯,办公室或教室的灯,运行的各种办公设备以及工业设备,马路上行驶的新能源汽车等等都需要电能来驱动工作。它们有些在使用直流电,有些在使用交流电,那么,电能究竟是如何产生的?各位读者朋友知道它的生产过程吗,接下来我们一起来走进电的世界。
今天我们所使用的电能,大部分属于火电,剩下的还有核电、水电、风电以及太阳能电。从它们的名称上我们不难看出这些转化成这些电能的一次能源都分别是什么,但是从这些一次能源到电能这种二次能源到底是如何转化的呢?要回答这个问题不得不提到一个人:也就是上文中提到的英国科学家法拉第。
1820年,丹麦科学家奥斯特已发现如果电路中有电流通过,它附近的指南针的指针就会发生偏移。法拉第从中得到启发,认为假如磁铁固定,线圈就可能会运动。根据这种设想,他成功地发明了一种简单的装置。在装置内,只要有电流通过线路,线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是第一台电动机,是第一台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋,但它却是今天世界上使用的所有电动机的祖先。而到了1831年,法拉第发现将一块磁铁穿过一个闭合线圈时,线圈内就会有电流产生,这个效应被叫称作电磁感应,由此他制造出了世界上第一台发电机。经过不断的优化改进,最终形成了现在的商用发电机。
海上风力发电机
现在我们知道了发电机的简单原理,也有了实用的发电机,那么发电机靠什么来来驱动呢?首先,我们可以使用人力,如手摇发电机,但是这种发电力发出的电能量很少而且不稳定;其次,我们可以由内燃机来带动发电机发电,平时如果停电的话相信大家一定在街上的店铺附近见过发出比较大噪声的柴油或者汽油发电机,这种发电机一般用于停电应急或由于条件限制不能使用电网电力等场合;最后,如果需要驱动能够供应好几座城市的电能的发电机的话,小型的发电机肯定是不行了,需要能发出很大电能的大型发电机,那就需要建设专门的发电站。而且,如果想要带动这种发电机来发出稳定持续的电能,就需要一种稳定的能源来驱动。
三峡电站
火电厂通过燃烧煤炭或者燃气加热锅炉产生蒸汽,核电站通过核能产生蒸汽,然后蒸汽带动汽轮机,汽轮机带动发电机就可以发电啦;水电站通过水的高低落差来带动水轮机,由水轮机来带动发电机发电。风力发电是靠叶轮带动发电机发电。太阳能电比较特殊,可以分为光伏发电和光热发电两种,在以后的文章中我们单独来讲,这里就不详述了。当然发出的电能还需要经过各种输电设备处理才能从发电厂传输到千家万户供我们使用,以后有机会再给大家介绍吧。
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