電磁感應定律
發電機的原理基於電磁感應定律。它由原動機、轉子和定子組成。原動機提供能量驅動轉子旋轉,轉子利用剩磁或直流電產生磁場。當轉子旋轉時,相對於定子產生切割磁力線的運動,這導致在定子上產生感應電勢。如果定子與外部迴路形成閉合迴路,就會有電流輸出給負荷。
在電磁感應過程中,變化的磁場產生電場。發電機的轉子相當於導體,當它切割固定磁場時,會在導體中產生電動勢,即電壓。如果導體閉合,就會形成電流。這種電流的產生與導體是否在磁場中運動或磁場是否在變化有關。
爲了保持電流方向不變,在直流發電機中,需要使用換向器。換向器是一箇從中間分開的圓環,中間有一道間隙,它能在線圈磁場改變時自動改變電刷接觸點,確保電流始終保持同一方向。
總結來說,發電機的核心原理是法拉第電磁感應定律,即導線切割磁感線時會產生電勢差(電壓),從而產生電流。