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电动机的基本原理是电生磁。电生磁就是用一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大,产生的磁场越强。磁场成圆形,围绕导线周围。
电动机(Motor)是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力扭矩。
电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子转速不保持同步速)。
电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。
电动机使用了通电导体在磁场中受力的作用的原理(这是不同于电流的磁效应的说法,现行人教版九年级物理明确把二者分开),发现这一原理的的是丹麦物理学家—奥斯特,1777年8月14日生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭。
1794年考入哥本哈根大学,1799年获博士。1801~1803年去德、法等国访问,结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根大学物理学教授,1815年起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。
1829年起任哥本哈根工学院院长。1851年3月9日在哥本哈根。他曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期电与磁之间的。
1820年4月终于发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域──电磁学。
1812年他先提出了光与电磁之间的思想。1822年他对和气体的压缩性进行了实验研究。1825年提炼出铝,但纯度不高。在声学研究中,他试图发现声所引起的电现象。他的后一次研究工作是抗磁性。
他是一位洋溢科研和实验的,他说:“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者,1824年倡议成立丹麦科学促进协会,创建了丹麦个物理实验室。
1908年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”,以表彰做出重大贡献的物理学家。1934年以“奥斯特”命名CGS单位制中的磁场强度单位。1937年美国物理协会设立“奥斯特奖章”,奖励在物理教学上做出贡献的物理。
1821年法拉第完成了项重大的电发明。在这两年之前,奥斯特已发现如果电路中有电流通过,它附近的普通罗盘的磁针就会发生偏移。法拉第从中启发,认为假如磁铁固定,线圈就可能会运动。根据这种设想,他成功地发明了一种简单的装置。
在装置内,只要有电流通过线路,线路就会绕着一块磁铁不停地转动。事实上法拉第发明的是台电动机,是台使用电流将物体运动的装置。虽然装置简陋,但它却是上使用的所有电动机的祖先。这是一项重大的突破。只是初它的实际用途还非常有限,因为当时除了用简陋的电池以外别无其它发电。
1873年,比利时人格拉姆发明大功率电动机,电动机从此开始大规模用于工业生产。
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