电发电机 发电机发电时 如果没有电器在用电 发出来的电都去哪里了
发电机发电,如果不用电器,就相当于负载侧开路,即发电机线圈不形成回路,没有回路就没有电流。根据电功率的定义,电功率P=电压U*电流I,因为回路中没有电流,所以电功率P=0,也就是没有电功率输出,这就相当于本质上没有发电,当然也就没有损耗。
电动势只是一种能力
根据电磁定律,当导体运动切割磁力线时,导体两端会形成感应电动势。在物理学中,电动势定义为单位正电荷通过电场力从电源负极传递到电源正极所做的功的大小。
看定义,电动势比较抽象,不容易理解。顾名思义,电动势可以理解为一种使电子运动的能力和本领。就像一个高水池里的水总是想向下游流出的趋势。再比如一个人善于赚钱,口袋里总是装满人民币,这也是一种能力。在发电过程中,电动势也反映了发电机将机械能转化为电能的能力。
有能力有能力,不做事,就相当于不能展现自己的能力,也相当于不能赚钱。比如有赚钱能力的人没有把钱花掉,跟穷人没什么区别。当没有负载连接到发电机电路时,没有电流,也没有电力产生。然而,导体切割磁力线,所以有电动势,这表明发动机发电的能力。水池又一次充满了水,但是水阀关闭了。没有漏水的原因,也没有损失。水还在水池里。
当导体不切割磁力线时,正负极都是中性,因为金属和电子的正电荷是完全一致的,导体对外界不呈现任何带电状态。当切割磁力线时,正电荷从负极移动到正极,这可以理解为电磁力将正电荷和电子从这段导体中分离出来。正极聚焦正电荷,负极聚集电子,从而在导体两端呈现不同的带电状态。正负电荷分离得越多,发电机的电动势越强,发电能力越强。因为没有负载连接,发电机的发电能力有限,所以可以分离的导线数量也有限。在一定程度上,正负电荷不会继续分离和增加,无论发电机如何转动,都不会有新的正电荷从负极移动到正极。比如水池里面的水满了,水泵不能往里面送水。
电能的转换取决于电流
灯泡发光是因为电流流过钨丝等东西,在风扇转动的同时转化为热能或光能,电流也流过电机内部,使电能转化为动能。为了使负载工作并消耗电能,需要有电流流过负载本身,这样电能才能转化为其他形式的能量。
发电机驱动负载发电时,由于切割磁力线的存在,机械能会将发电机线圈内部的正负电荷分离,使正电荷跑到正极,而负电荷则留在负极,转化为电能。因为有了回路,电能让正电荷从正极通过负载流回负极,相当于一个正电荷的闭合循环,回到原来的位置,中和正负电荷,这样机械能就把发电机线圈内部的正负电荷再次分离出来,重复这个过程。
发电机可以看作一个电压源,电动势代表这个电压源的能力,电压稳定。发电机输出的电力取决于负载侧的电流。电流越大,发电机越能把机械能转化为电能。另一方面,如果负载没有电流,发电机实际上是以空旋转的,除了一些摩擦力在消耗能量,机械能不会转化为电能,不存在损耗浪费的问题。
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