感应电流究竟是如何产生的呢？设均匀磁场的磁力线向下垂直于纸面，导体平放在纸面上，方向正南正北，移动方向为西方。（用右手定则判感应电流方向为南方）。当导体向西移动时，可视为导体中的电荷也向西移动，而电荷在磁场中所受作用力的方向跟磁场方向、电荷运动方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电荷的运动方向（西方），那么，拇指所指的方向（南方），就是电荷在磁场中的受力方向。所以电流方向应是南方。

把线圈的两端接在电流表上，组成闭合电路．当向线圈中插入或拔出磁铁时，电流表的指针偏转，表明电路中产生了感应电流。这是因为向线圈中插入磁铁时，穿过线圈的磁通量增大，从线圈中拔出磁铁时，穿过线圈的磁通量减小。穿过线圈的磁通量发生了变化，因而产生了感应电流。向线圈中插入或拔出磁铁的过程可以等效为导体切割磁力线的过程。磁通量的变化只是产生感应电流的表层的原因，真正的原因还是线圈中的电荷受洛仑兹力运动。

磁生电感应电流的条件

产生感应电流的条件是：①一部分导体在磁场中做切割磁感线运动．即导体在磁场中的运动方向和磁感线的方向不平行；②电路闭合．在磁场中做切割磁感线运动的导体两端产生感应电压，是一个电源．若电路闭合，电路中就会产生感应电流．若电路不闭合，电路两端有感应电压，但电路中没有感应电流．

磁生电感应电流的方向

导体中感应电流的方向，跟导体切割磁感线的运动方向和磁感线（磁场）的方向有关．(1)磁感线（磁场）的方向不变，闭合电路中的一部分导体做切割磁感线的运动方向改变时，感应电流的方向也会发生改变；(2)导体切割磁感线的运动方向不变，磁感线的方向改变，导体中的感应电流方向也发生改变；(3)导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向都改变时，导体中的感应电流方向不变．

磁生电交流发电机原理

放在磁场中的矩形线圈，两端各连一个铜环K和L，它们分别跟电刷 A 和B接触，并跟电流表组成闭合电路．让线圈在磁场中转动，由于ab边和cd边做切割磁感线的运动，电路中就有了感应电流．在线圈转动的前半周，线圈都从一个方向切割磁感线，因此电流方向从A经电流表到B不改变；在后半周，线圈从相反方向切割磁感线，电流方向和前半周相反，由B经电流表流向A．线圈继续转动，电流方向将周期性地重复上述变化．线圈在磁场里转动一周，电路中的感应电流的方向和大小就发生一个周期性变化．线圈在磁场中持续转动，线圈就向外部电路提供方向和大小都作周期性变化的交变电流．-

磁生电是法拉第发现的。原理：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。

导体的两端接在电流表的两个接线柱上，组成闭合电路，当导体在磁场中向左或向右运动，切割磁力线时，电流表的指针就发生偏转，表明电路中产生了电流．这样产生的电流叫感应电流。我们知道，穿过某一面积的磁力线条数，叫做穿过这个面积的磁通量。当导体向左或向右做切割磁力线的运动时，闭合电路所包围的面积发生变化，因而穿过这个面积的磁通量也发生了变化。导体中产生感应电流的原因，可以归结为穿过闭合电路的磁通量发生了变化。可见，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。这就是产生感应电流的条件。感应电流的方向：导体向左或向右运动时，电流表指针的偏转方向不同，这表明感应电流的方向跟导体运动的方向有关系。如果保持导体运动的方向不变，而把两个磁极对调过来，即改变磁力线的方向，可以看到，感应电流的方向也改变。可见，感应电流的方向跟导体运动的方向和磁力线的方向都有关系．感应电流的方向可以用右手定则来判定：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。

1831年电学大师法拉第发现了磁能够生电。他找来两根长约62米的铜导线和一根粗长木棍,分别把两根铜导线缠绕在木棍上，铜导线的两端分别与电流计电源相联。然后他把电源开关合上，这时，他似乎感到电流计指针跳动了一下，然后指又回到0点，难道在开关合的瞬时产生了感应电流？法拉第把开关拉掉，准备重复合后再看一次，当开关刚拉开时，他又看到指针跳荡了一下，然后回到0点。他反复把开关拉开、合上，都发现了相同的结果。

根据这个实验，法拉第总结出电磁感应的规律：当穿过感应回路中的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流，感应电流方向总是阻碍回路中磁通量的变化，大小与单位时间内的磁通量变化成正比。

负电荷，在金属内的电子流动方向与常规电流的方向相反。

电磁感应现象在实际中有着广泛的应用，特别在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面。例如，在电工技术中，运用电磁感应原理制造的发电机、感应电动机及变压器等设备，为充分而又方便地利用自然界的能源提供了条件；在电子技术中，广泛地采用电感元件来发射接收或传递讯号；运用电磁感应的原理不仅制成多种电磁测量仪表，而且还制造了各种用于非电量电测的传感器。此外，例如加热用的感应电炉、核物理研究中用的电子感应加速器等等，也都运用了电磁感应原理。 2100433B

1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电 ”的条件，产生的电流叫感应电流。

目录

出版说明

一 基本知识

1.磁和电有什么关系？

2.磁路的欧姆定律是什么？

3.何谓“磁生电”？

4.什么叫自感？

5.什么叫互感？

6.什么是右手定则？

7.何谓电磁力定律？

8.何谓正弦电压和正弦电流？

⒐何为正弦量的特征量？

10.何谓正弦量的幅值（最大值）？

11.何谓周期和频率？何谓角频率？

12.初相位和相位差是什么？

13.何谓同相、反相、超前、滞后？

14.正弦量的有效值是什么？

15.什么叫有功？什么叫无功？

16.怎样计算有功功率、无功功率和视在功率？

它们三者有何关系？

17.三相电动势是怎样产生的？

18.三相电势如何表示？

19.三相交流电路常用的接线方式有哪几种？什么

是相电压、线电压和相电流、线电流？

20.怎样计算三相交流电路的功率？

二 同步发电机的结构及交流电机的绕组

电势和磁势

21.隐极式同步发电机的结构特点是什么？

22.凸极式同步发电机的结构特点是什么？

23.对交流电机绕组的基本要求是什么？何谓

迭绕？何谓波绕？何谓有效边？何谓端接？

24.交流绕组的名词术语有哪些？

25.三相绕组构成原则是什么？

26.三相单层绕组和三相双层绕组连接规律

是什么？

27.在正弦分布磁场下导体电势如何计算？

28.元件电势和短距系数如何计算？

29.元件组电势和分布系数如何计算？

30.相电势如何计算？

31.交流电机旋转磁场怎样形成？

32.旋转磁场的性质有哪些？

33.同步电机的励磁系统有哪几类？直流励磁机

励磁系统的构成是怎样的？

三 同步发电机的正常运行和电枢反应

34.同步发电机带对称负载运行时，在定、转子

之间的气隙中同时存在着哪些磁势 这些磁

势性质如何？

35.何谓电枢反应？

36.发电机带纯电阻性负载时，电枢反应的

作用是怎样的？

37.发电机带上纯电感性负载时，电枢反应

的作用如何？

38.发电机带上纯电容性负载时电枢反应的

性质又为如何？

39.正常运行的同步发电机通常所带负载为

感性负载，此时电枢反应的性质又如何？

40.如何从电枢反应说明能量传递的关系？

41.何谓直轴同步电抗Xd、交轴同步电抗Xq

和同步电抗Xs？如何用隐极发电机简化等

值电路和相量图，表示发电机空载电势E0

端电压U和电枢电流I之间关系？

42.表示同步发电机运行情况的外特性反映在

什么条件下哪些参数之间的关系？

43.何谓调整特性？

44.同步发电机有哪些损耗？效率如何计算？

45.同步发电机的发热有什么影响？有哪些

冷却方式？

46.同步发电机有哪些主要的铭牌数据？

47.入口冷却空气温度对发电机出力有何

影响？

48.周波变化对发电机运行有哪些影响？

49.发电机端电压高于额定值时对发电机

运行的影响是什么？

50.当发电机端电压低于额定值下运行时

对发电机有哪些影响？

51.功率因数变动时对发电运动有何影响？

四 同步发电机的功角特性和并联运行

52.同步发电机并联运行有什么好处？

53.同步发电机并列运行应满足哪些条件？

54.同步发电机准同期并列操作步骤是什么？

55.哪些情况下，不允许进行同期合闸操作？

56.准同期与自同期各适用于什么场合？

57.自同步并列的方法步骤是什么？

58.何谓功角特性？

59.如何调节同步发电机有功功率输出？

60.如何调节发电机输出的无功功率？

61.在保持有功功率为某一固定值，调节无功

功率时励磁电流与电枢电流之间变化规律

如何？

62.调节原动机输入功率对发电机运行状态

有什么影响？

63.调节励磁电流对发电机运行状态有何

影响？

五 同步发电机励磁系统 故障及处理

64.励磁系统的结构及各部分的主要作用

是什么？

65.发电机对励磁系统有什么要求？

66.同步发电机励磁方式有哪几种？

67.励磁系统常见故障有哪些？如何处理？

68.发电机励磁系统的调压装置有什么作用？

小型发电机自动电压调整器的工作原理

是怎样的？

69.强行励磁有何作用？强励动作后应注意

什么问题？

70.发电机自动灭磁装置有什么作用？自动

灭磁电阻阻值有多大？为什么有的发电

机没有灭磁电阻？

71.用整流器励磁的同步电机何时何种故

障会产生转子过电压？

72.发电机大修后启动时励磁机升不起电压

是什么原因？

73.励磁机的正、负极性反了对发电机的运行

有没有影响？什么情况下励磁机的极性可

能变反？

74.励磁机的炭刷冒火可能是什么原因？

75.为什么励磁机整流子表面脏污不允许用

含钢砂纸或粗玻璃砂纸进行研磨？

76.运行中励磁机整流子发黑是什么原因？

怎么处理？

77.双绕组电抗分流励磁系统的发电机不能

正常发电是什么原因？

78.无刷励磁系统的发电机不能正常发电是

什么原因？

79.可控硅自励系统常见的故障有哪些？

六 同步发电机运行的一般要求、故障及

处理

80.同步发电机运行前有哪些基本要求？

81.发电机安全长期运行的必要条件有哪些？

82.正常运行情况下对发电机应进行哪些监视

和维护？其操作步骤如何？

83.发电机事故过负荷允许多长时间？

怎么处理？

84.发电机常见的事故有哪些？如何处理？

85.发电机常见故障和不正常运行方式有

哪些？如何处理？

86.发电机过负荷原因是什么？有何现象？如何

处理？

87.发电机温度不正常原因是什么？有何现象？

如何处理？

88.发电机出口开关自动跳闸原因是什么？

有何现象？如何处理？

89.与系统并列的发电机变为同步调相机运行

如何处理？

90.发电机失去励磁的原因是什么？有何现象？

如何处理？

91.发电机的振荡和失步的原因是什么？

是何现象？如何处理？

92.发电机在运行中发生振动是什么原因？

怎样处理？

93.发电机定子绕组单相接地有何危害，怎样

监视单相接地？

94.发电机端电压过高或过低，对发电机

会产生什么影响？

95.当频率过高或过低时，对发电机有

什么影响？

96.发电机在发生哪种短路时短路电流最大，对

发电机有什么危害？如何防止发生短路？

97.发电机绝缘电阻测定和干燥方法有哪些

规定和要求？短路干燥法如何操作？

98.什么原因可能引起发电机着火？如何处理？

99.检修后的发电机在启动、升压、并列时应

注意哪些问题？

100.发电机应进行哪些试验？

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