磁生电
我们上一节一起探讨了20.4《电动机》的工作原理。我们就要积极思考，电动机要用电来启动，那么电是如何产生的呢？这是我们本节《磁生电》要学习的内容。电与磁是紧密相关的，我们目前发电，主要还是依赖磁场。
什么情况下磁能生电
英国物理学家法拉第
奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？
英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。
根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
今天，无论我们日常生活中使用的电还是工农业生产中使用的电，大多是由电网提供的，是从发电厂里的发电机中产生的，经过远距离的传输，到达工厂、农村、学校和家庭。
火力发电中，是汽轮机带动发电机；水力发电中，是水轮机带动发电机；风力发电中，是风车带动发电机。无论是火力发电、水力发电还是风力发电，都是通过发电机发电的。那么发电机是如何发电的？什么情况下磁能生电？
实验：探究什么情况下磁场可以生电
如图所示，在闭合线圈上串联一个电流计（相当于电流表，特点是表针可以左右摆动显示出电流的方向来），线圈的一部分是ab导体棒，在磁场中进行运动。
通过导线连接电流表构成了闭合回路。怎样才能使回路中产生电流？
我们可以进行各种尝试，例如让导线在磁场中静止，换用不同强度的永磁体；让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而用匝数很多的线图使导线在磁场中沿不同方向运动；
分析实验中看到的现象，就能总结出闭合电路中产生电流的条件了。
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来可能会方便些。
实验结果：满足两个条件，其一闭合，其二切割磁感线，则产生电，上述实验中的电流计才会偏转。
如果线圈断开，无论ab棒是否切割运动，都不会有电流；电流计没有变化。
如果线圈闭合，ab棒不运动，也不会产生电流；电流计没有变化。
高中有更为详细的解析，可以点击这里学习。
电磁感应
闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流（感应电流），这是一种电磁感应现象。
电磁感应现象发生的前提条件有两个：
1.必须是闭合电路（也称闭合回路）。
2.必须有导体在切割磁感线。
科学家们利用电磁感应现象，设计了产生电能的装置，发电机。发电机顾名思义，就是借助磁生电现象产生电能的装置。
发电机
发电机怎样发电呢？
如图所示，是实验室用的手摇发电机。把一台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡会发光。这表明，电路中有了电流。
如果把手摇发电机跟电流表连接起来，线圈在磁场中转动时，可以看到电流表的指针随着线圈的转动而左右摆动。这个现象表明，发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
演示
1.观察模型式手摇发电机的构造
磁极是什么形状的？线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来的？摇把是通过什么带动线圈转起来的
2.观察发电机转速对小灯泡亮度的影响
取下电流表，但仍然保持小灯泡和发电机连接。用不同速度摇动转轮，观察灯泡亮度的变化。
3.检验手摇发电机电流方向的变化
把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与发电机串联。转动摇把，观察二极管的发光情况。
上图就是一个最简单的发电装置的示意图。当导线向左运动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当导线向右运动时，电流表指针向另一方向偏转，表明产生了另一方向的电流。如果导线左右往复运动，电流表指针来回摆动，电路中产生的是交变电流，简称交流。交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。
在发电机中，用连续转动的线圈代替往复运动的导线。为了把线圈中产生的感应电流输送给用电器，还要用铜环和电刷把线圈和用电器连接起来。
实际的发电机比模型式发电机复杂得多，但仍是由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成的。
大型发电机发的电，电压很高、电流很强，一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电，为了得到较强的磁场，要用电磁铁代替永磁体。
发电机发电的过程是能量转化的过程。以手摇发电机为例：人吃的食物的化学能转化为摇动转子的动能，发电机又把动能转化为电能。
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
话筒的工作原理
话筒（麦克风），是利用电磁感应原理，将声音的振动（动能）转化为电信号的装置。
我们来借助下图来介绍下话筒的工作原理。
我们在2.0《声现象》中提到过，声音是由振动产生的。
我们大声对着工作状态的话筒说活，这种声音的振动，在空气中传播后，会引起话筒上膜片的振动，如图所示。
话筒的膜片是与线圈相连的，因此会引起线圈的运动，这样变回在永久磁铁产生的磁场中切割磁感线，在线圈中产生感应电流。
如图所示，线圈的另外一端，是与其他用电器相联的。不同的声音，引起不同的振动幅度，不同的振动幅度引起不同的线圈切割力度，这种力度就转化为了不同的电流大小，即转化为了电信号。这些电信号，传递到音响（大喇叭）后，就会放大释放出来声音信号。
因为是转化为了电信号，可以说，话筒的最基本的工作原理就是发电机。
《磁生电》基础知识巩固题
1、电磁感应定义： 的 导体在磁场中 运动时导体中会产生 ，这种现象叫做电磁感应现象。该现象被 国物理学家 发现。
2、感应电流产生的条件 、部分导体、 。如果电路不是闭合的，即使导体在磁场中做切割磁力线运动也不会产生 ，只在导体两端产生 。
3、交流发电机构造 和 。工作原理： 。工作过程中，是把 能转化为 能。工作过程中，交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电，交流发电机的电磁铁是 ，线圈是 。
4、交流电：我国家庭电流使用的是 电，电压是 V，周期是 s，它的频率是 Hz。
5、磁场对电流的作用：通电导体在磁场里 。通电导体在磁场里受力的方向跟 和 有关。要改变通电导体受力方向可以改变 或 。如果两个量同时改变，则受力方向将 。（改变或不变）
6、直流电动机的构造： 。工作原理： 。换向器作用：当线圈转过平衡位置时 。
7、麦克风的工作过程是：声音使空气振动从而使话筒中的膜片振动，带动与之相连的线圈 ，线圈是套在 上，所以这是线圈中会产生与声音变换一致的 ，通过其他元件再转化成声音播出。
8、我国照明电路所用交流电的周期是 s，频率 Hz，每秒钟电流方向改变 次，用一台手摇发电机给一个灯泡供电，线圈转的越快，灯泡越 ，能量从 能转化为 能。
9、关于交流发电机中的电流，下列正确的是 。
A、线圈中产生的电流是直流电，而供给外部电路的电流是交流电
B、线圈中产生的电流是直流电，而供给外部电路的电流是直流电
C、线圈中产生的电流是交流电，而供给外部电路的电流是直流电
D、线圈中产生的电流是交流电，而供给外部电路的电流是交流电
10、实际使用的大型交流发电机结构与模型有所不同，但仍然是由 和 两部分组成，一般采用 不动， 旋转的方式发电。
《磁生电》基础知识巩固题答案
1、闭合电路 一部分 做切割磁感线 感应电流 英国 法拉第
2、闭合电路 做切割磁感线运动 感应电流 感应电压
3、转子 定子 电磁感应现象 机械 电 转子 定子
4、交流 220 0.02 50
5、受力而运动 电流方向 磁场方向 电流方向 磁场方向 不变
6、转子、定子、转换器 通电导体在磁场中受力而运动 自动改变线圈中电流的方向
7、一起振动 永磁体 电流
8、0.02 50 100 亮 机械 电
9、D
10、转子 定子 线圈 磁极
（*内容源自初中物理网）
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