发电机能够发电,实际上是导体里面的自由电子在磁场作用下受力而被迫移动,或者说虽未移动但有一个移动的力存在,这个力就是所谓的电压。有些人也会问那么电子会不会越来越少。关于这个问题,我的理解和认识有以下几个方面。
1,自由电子是金属导体本身固有的。物质的物理性质和化学性质主要取决于原子最外层电子数目和状态。金属导体中原子的最外层电子,受原子核的束缚力很小,可以在原子周围空间自由的无规则的运动,这些电子被称为自由电子。但这些电子没有在导体一端堆积而产生负电,另一端产生正电。因此平时导体对外不显电性。
2,发电机线圈不能产生额外电子。发电机静止时,线圈中的自由电子作无规则运动,线圈两端对外不显电性。当发电机旋转时,使线圈切割磁力线,或者说电磁感应,线圈中固有的自由电子向线圈的一端定向移动,这一端带负电,另一端因自由电子的移走而带正电。这样线圈中就产生了感应电动势。如果外电路闭合,电子的定向移动就产生了电流。同一线圈间断切割N极和S极,电流方向就会间断变化,这样就产生了交流电。发电机是将机械能转变为电能的设备,用电功率的增加,必须由机械功率来提供,只要发电机输入的机械不断,发的电就会源源不断。
3,发电机线圈中的自由电子永远不会移动到千家万户。从发电厂的发电机发出的电,输送到千家万户要经过几级变压器变压,这些变压器初级线圈和次级线圈之间都是相互绝缘的,电能的输送要经过电→磁→电的过程。发电机线圈中的自由电子只能在发电机和第一级升压变压器初级线圈形成的闭和回路中定向移动,不会越过绝缘层进入次级圈。因此发电机中的电子不存在流失问题。
4,变压器输出端都采取适当的接地措施。以配电变压器为例,其输出侧采用星形接法,三线圈首端L1、L2、L3均为火线,线圈末瑞连接在一起,叫中性点,由此引出零线N并将该点真正接入大地。如果火线搭接到大地,虽然有电子流入大地,但在变压器中性点接地线中就会有等量的电子通过中性点流入线圈,由此形成闭合回路中的电流。实际上导线中的自由电子并没减少,也没有增多。就说到这。