現(xiàn)在我們生活在電力時代,我們的生活和生產(chǎn)都離不開電。那么,世界上是先有發(fā)電機呢還是先有電動機呢?
從邏輯上講,先得有發(fā)電機而后才有電動機,但情況并不是這樣,歷史上,較先出現(xiàn)的是電動機,才有了發(fā)電機。
不過,大型的實用電動機和發(fā)電機是在你追我趕、相互激勵中不斷研制和持續(xù)改進的。
應該首先說明的,人類較早應用的電力不是由發(fā)電機發(fā)出來的,而是由伏打電池發(fā)出來的。
十九世紀以前,人們對電的認識是有限的。
1821年,丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應:通電導線在磁場中會運動。這為電動機的發(fā)明提供了理論基礎。奧斯特的實驗裝置被看成是較原始的電動機。在較初展出這一偉大發(fā)現(xiàn)時,曾有人不屑一顧地問:這玩意有什么用呀?!科學家機智地反問:“新生兒有什么用?”的確,這個嬰兒不久就長成了巨人。
1834年,德國物理學家雅可比用電磁鐵做轉(zhuǎn)子,制成了第一臺實用直流電動機。
1838年,美國人特斯拉發(fā)明了交流電動機,這種電動機結構簡單,體積較小,使用方便,得到廣泛應用。從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電動機是把電能轉(zhuǎn)化成動能的機器。
電動機已經(jīng)發(fā)明了,電的廣泛應用有了可能。但這時的發(fā)電機都還是直流的,提供電能的能力低,而且比較昂貴,用它做電能來源幾乎看不到其商用價值和實用意義。
1850年的電能比蒸汽能貴25倍,促使人們尋找其他的電能來源。科學家根據(jù)逆向思維猜想,既然電能能轉(zhuǎn)化成動能,那么動能能否轉(zhuǎn)化成電能呢?為此,科學家進行了大膽的實驗和大量的實踐。
電流的磁效應規(guī)律發(fā)現(xiàn)十年后的1831年,英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律(導線在磁場中做切割磁力線運動時,導線中有電流產(chǎn)生),為發(fā)電機的制造提供了理論基礎。在邁出艱難的第一步后,法拉第不斷研究,兩個月后試制了能產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的第一臺真正的發(fā)電機,標志著人類從蒸汽時代進入了電氣時代。
法拉第的電磁感應定律使人們知道了動能轉(zhuǎn)變成電能的可能性,為發(fā)電機的制造指明了方向。各種發(fā)電機開始出現(xiàn),不斷更新,電能開始大量地、廉價地出現(xiàn)。電能開始作為一種新的能源形式支配著社會經(jīng)濟生活。一百多年來,相繼出現(xiàn)了很多現(xiàn)代的發(fā)電形式,有風力發(fā)電、水力發(fā)電、火力發(fā)電、地熱發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能發(fā)電、核能發(fā)電等,發(fā)電機也日益成熟,效率不斷提高,但基本原理仍然是法拉第的電磁感應原理……