如图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。
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。
动车组上的发电
动车组在到站前可以利用减速发电,原理是车子先停止供电、车速从200km/h减到90km/h,这段时间是利用车子的惯性前进的,车上有电动机,电动机是利用磁场对电流的作用工作的,在关闭电源后,列车由于惯性会继续向前运行,线圈随车轮一起转动,闭合线圈的一部分在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流,并会自动输入电网,既可以减少机械磨损又可保护环境,在90km/h以下才可以进行机械刹车。