1820年丹麥的奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的周圍存在磁場，即電能生磁，第一個揭示了電與磁的聯(lián)系。很多人就反過來想：磁能否生電？許多的科學(xué)家進(jìn)行了積極的探索，直到1831年英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過十年堅持不懈的努力，終于發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。法拉第的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電與磁的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明，使電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用成為可能。

法拉第用實驗證實：閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場里做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。發(fā)電機就是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。

發(fā)電機的基本構(gòu)造有磁鐵、線圈、銅滑環(huán)和電刷。

下圖是交流發(fā)電機的模型，

矩形線圈abcd可繞軸oo'轉(zhuǎn)動，ab邊和cd邊分別接到銅滑環(huán)K、L上，銅滑環(huán)K、L分別與電刷A、B滑動接觸。用導(dǎo)線將電刷與電流表連接，就組成閉合電路。

當(dāng)線圈abcd繞軸oo'逆時針方向轉(zhuǎn)動時，左上圖中經(jīng)過右上圖到左下圖轉(zhuǎn)過半周，ab邊向下切割磁感線，cd邊向上切割磁感線，根據(jù)右手定則可判斷出，ab邊中感應(yīng)電流方向由b→a，cd邊中感應(yīng)電流方向由d→c，線圈中電流方向由d→c→b→a，通過銅滑環(huán)和電刷流到外電路，外電路中電流方向是由A經(jīng)過電流計到B。由左下圖經(jīng)過右下圖到左上圖轉(zhuǎn)過半周，與上述半周正好相反，線圈中電流方向由a→b→c→d，外電路中電流方向由B經(jīng)過電流計到A。線圈再從左上圖位置轉(zhuǎn)下去，感應(yīng)電流將完全重復(fù)上述變化。所以線圈中和外電路中電流方向都是周期性變化的，即線圈中發(fā)出的與提供給外電路的都是交流電。如果用換向器(兩個銅制的半環(huán))替換交流發(fā)電機的銅滑環(huán)，在線圈中依然產(chǎn)生交流電，但供給外電路的是直流電，這就是直流發(fā)電機。

上面只是用來說明發(fā)電機的原理的，實際的發(fā)電機，結(jié)構(gòu)要復(fù)雜的多，但主要有定子和轉(zhuǎn)子組成。為使發(fā)電機發(fā)出高電壓強電流，大型發(fā)電機的線圈匝數(shù)很多，導(dǎo)線很粗，要使巨大的線圈轉(zhuǎn)動起來，需要解決的技術(shù)問題很多，所以大型發(fā)電機采用線圈不動磁場旋轉(zhuǎn)的方式，叫旋轉(zhuǎn)磁場式。

大型發(fā)電機的轉(zhuǎn)子上裝有勵磁線圈，通入直流電使它成為一個磁鐵，由汽輪機或者水輪機等原動機帶動旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場切割發(fā)電機定子線圈，感應(yīng)出交流電。 我們在書本上學(xué)的是磁鐵不動，線圈旋轉(zhuǎn)切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流，而在發(fā)電廠中的發(fā)電機恰恰相反，線圈靜止、磁鐵旋轉(zhuǎn)。不論誰動誰靜，相互運動就行。

發(fā)電機是動力械的轉(zhuǎn)動力帶動發(fā)電機的導(dǎo)電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，磁場把導(dǎo)電線圈中的電子，從“低處”搬到“高處”。由于電子在“高處”具有向“低處”移動的“能力”當(dāng)用負(fù)載將發(fā)電機的“高與低”連接起來，電子就會從高向低移動，這就是電流。在發(fā)電機內(nèi)部，由于磁場作用，電子，由低到高。在發(fā)電機外部電子由勢能作用，電子由高到低形成了電流電壓，又叫電位差，是電路中兩個點的電位的差值。電流，電荷定向移動叫電流。

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這個問題是一個初中的物理問題，發(fā)電機的發(fā)電原理是電磁感應(yīng)定律。

電磁感應(yīng)定律：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流，產(chǎn)生的電動勢（電壓）稱為感應(yīng)電動勢。

發(fā)電機工作原理：如圖所示，閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場里面做切割磁感線運動，通過導(dǎo)體的磁通量發(fā)生了變化就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。 整個過程中的能量轉(zhuǎn)換是機械能通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換成了電能。

發(fā)電機是根據(jù)電磁原理工作的，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，定子線圈感受到磁場的不斷變化，就會感應(yīng)出交流電。

工作原理當(dāng)線圈在前半周轉(zhuǎn)動時，電流表指針偏轉(zhuǎn)，表明電路中產(chǎn)生了電流；當(dāng)線圈在后半周轉(zhuǎn)動時，切割磁感線方向相反，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反。發(fā)電機發(fā)電的過程是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的過程。更多相關(guān)行業(yè)知識，可以關(guān)注網(wǎng)優(yōu)app.