电动机与发电机Motor and generator
同样的线圈和磁铁,能量却朝两个方向转化。
电动机:电能 → 机械能 发电机:机械能 → 电能初中物理
蓝色:线圈,红色:线圈受力,绿色:感应电流
电动机:电能 → 机械能 发电机:机械能 → 电能
电动机里,通电线圈在磁场中受力转动,换向器每转半圈改变一次电流方向,让线圈持续朝同一方向转。发电机里,线圈在磁场中转动、切割磁感线,产生感应电流;交流发电机输出的电流方向周期性改变。磁场越强、线圈匝数越多,力矩或感应电动势越大。
装置B磁感应强度(T)N线圈匝数(匝)
t = 0.00 s
速度
最大力矩0.300N·m
当前力矩0.000N·m
能量转化电能 → 机械能
线圈受到的力矩与时间
换向器每半圈改变电流方向,力矩始终朝同一方向,线圈持续转动。
想一想
电动机和发电机的构造很像,它们的能量转化有什么不同?
电动机把电能转化为机械能:通电线圈在磁场中受力转动。发电机把机械能转化为电能:线圈在磁场中转动产生感应电流。切换两种模式,对比电路里的电源和电流表。
模型条件线圈面积 10 cm × 10 cm · 电动机通入 1 A 电流 · 发电机每秒转 2 圈 · 电动机转速仅示意
实验记录
调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。