電如何產(chǎn)生能量

【專家解說】：當(dāng)給物體施以能量時，有一部分能量會被物體儲存起來，這部分能量轉(zhuǎn)化為別的形式，可以是動能，內(nèi)能還有就是電勢能。有了電勢能就有了電壓，電壓的實質(zhì)就是異性相吸，那就可以迫使電子定向移動，形成電流。而這一切被稱為電現(xiàn)象，它所對應(yīng)的這種無形存在的場能量就是——電 還有就是 、 電是怎樣產(chǎn)生的 電是怎么生產(chǎn)出來的？回答這個問題的時候我們不得不提到一位偉大的科學(xué)家―法拉第，正是他制造了世界上第一臺電磁感應(yīng)發(fā)電機，成為人類電氣時代的開拓者。 法拉第在一七七一年七月二十二日出生于英國，父親是一位制鐵的工人，家境不好。法拉第沒有機會進入學(xué)校進行正規(guī)教育，只能在一個書店做學(xué)徒，好學(xué)的法拉第在七年的時間內(nèi)積累了大量的電學(xué)知識。一次偶然的機會使他成為當(dāng)時倫敦皇家學(xué)院院長戴維的助手，從而改變了他的一生，最終成為了一名偉大的科學(xué)家。 一八二0年丹麥哥本哈根大學(xué)的奧斯特，偶然中發(fā)現(xiàn)一條通有電流的導(dǎo)線，當(dāng)貼近磁針時，磁針就會偏轉(zhuǎn)，不再指向北極了。電流和磁石這兩種奇妙的現(xiàn)象，原來人們以為是毫無聯(lián)系的，現(xiàn)在竟發(fā)現(xiàn)有這樣的聯(lián)系，引起了世界科學(xué)家們的注意。法拉第也立即被這一發(fā)現(xiàn)吸引住。 就在這一年戴維發(fā)現(xiàn)，凡是鋼鐵被通過電流的導(dǎo)線環(huán)繞時，便成為磁鐵，即電磁鐵。一八二一年英國化學(xué)家武拉斯吞當(dāng)聽到奧斯特的發(fā)現(xiàn)之后便想到，如果磁石的一端放進一根通電流的導(dǎo)線，電線就應(yīng)該自行旋轉(zhuǎn)起來。于是便到戴維的實驗室里去作實驗，結(jié)果失敗了。這次失敗使武拉斯吞很掃興，便不想再繼續(xù)作下去了。 但是法拉第卻覺得這是有希望的。他決定自己去作這樣的實驗。一八二一年九月三日，他終于第一次看到了通電的導(dǎo)線在磁場中發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。他在實驗室中高叫著：“它們轉(zhuǎn)動了！”他象個孩子似地圍著桌子狂跳起來，并把他剛剛結(jié)婚的妻子呼喚到他的實驗室里去參觀他的這個成功的實驗。這是法拉第在二十九歲時發(fā)生的事。 法拉第常常問自己：電轉(zhuǎn)化為磁是一種感應(yīng)，為什么不能有一種反感應(yīng)呢？既然由電可以產(chǎn)生磁，又為什么不能由磁而產(chǎn)生電呢？一八二二年法拉第在自己的日記中寫著：“轉(zhuǎn)磁為電”。這就是他需要為之奮斗的目標。法拉第也認識到電是一種很有用的東西，伏特電池雖可以獲得穩(wěn)定的電流，但價錢太昂貴，能花很少的錢產(chǎn)生出電流來，這是當(dāng)時的急需。 有一天，他得到一塊圓柱形的長條磁石，長8.5英寸、厚3/4 英寸的圓柱形磁石， 又以203英尺長的銅線繞在一個空的圓筒內(nèi)，銅線的兩端串接一個電流計，銅線是不通電流的。他將磁石的一端挨近銅線，電流計的指針不動。忽然他把磁石完全插入銅線圈內(nèi)，電流計的指針卻突然動起來了。他急忙又把磁石抽了回來，指針又動了一下。難道真的有電流產(chǎn)生出來了嗎？法拉第驚喜起來。他試了一次又一次，果然感應(yīng)電流產(chǎn)生出來了。這是法拉第一生中最大的發(fā)現(xiàn)。 法拉第又堅持研究很久才得出結(jié)論：金屬線與磁石之間的相對運動是產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件。進一步他又引入了磁力線的概念，總結(jié)出被后人稱為法拉第電磁感應(yīng)定律的定理。為了使磁電為人類所用，他又制造了世界上第一臺電磁感應(yīng)發(fā)電機。當(dāng)然，這一部發(fā)電機是很簡陋的，卻是日后復(fù)雜發(fā)電機的始祖。他把一塊銅制平面板的邊，放于一塊有永久性磁力的磁石兩端之間，又把一片狹長的銅和一片狹長的鉛放，放在平面板的邊上，作為收電之用，然后又裝上一個電流計，當(dāng)平面板旋轉(zhuǎn)時，電流計上的指針也隨著移動，這樣，一種有變化的電流，就在銅制平面板的邊中產(chǎn)生了。 法拉第把這項發(fā)明公諸于世，為人類開發(fā)了一個永不枯竭的金礦，但是他放棄了任何金錢的報酬，再度回到了實驗室工作。 兩百多年過去了，盡管現(xiàn)在發(fā)電機的種類繁多，如同步發(fā)電機、異步發(fā)電機等；容量從幾微瓦到上億瓦；發(fā)電方式各不相同，有火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電等。但是他們的原理卻是與法拉第造的第一臺發(fā)電機的原理是相同的，都是法拉第電磁感應(yīng)原理。 當(dāng)然不可否認，科技的發(fā)展也產(chǎn)生新的發(fā)電原理，如磁流體發(fā)電，太陽能電池，燃料電池等，但是它們還只是停留實驗室中，未被大量使用。展望未來，各種發(fā)電方法定會給我們帶來更多方便、潔凈的電能。