法拉第講的電磁與電動機的故事（簡體書）

法拉第是發現電磁感應定律的英國科學家，他還運用這個定律發明了電動機和發電機。
《法拉第講的電磁與電動機的故事》以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動有趣地描述了電磁與電動機的相關知識，書中故事情景真實而有趣，同學們在不知不覺問就會學到知識。
聽完法拉第的講課，同學們一定能夠輕松愉快地掌握電磁與電動機的相關工作原理，尤其是懂得電磁與電動機通常應用在什么地方。
《法拉第講的電磁與電動機的故事》由鄭玩相編寫。

作者:(韓)鄭玩相 譯者:吳榮華、許極振
鄭玩相，1985年畢業于首爾大學，1992年在韓國科學技術院獲得理論物理學博士學位，現任國立慶尚大學教師。專攻重力理論和量子對稱性應用數學，到目前為止，他在數學、物理學領域的國際學術刊物上發表了100多篇論文，著有十幾種廣受歡迎的科普讀物。

鄭玩相編寫的這本《法拉第講的電磁與電動機的故事》以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動有趣地描述了有關電磁和電動機的相關知識。他給我們介紹了耳熟能詳的電動機。他首先說明電磁的原理，其次和同學們一起制作電磁，最後說明電動機和發電機的原理。這樣的講課順序，能夠使同學們通俗易懂、循序漸進、深入淺出地掌握有關電磁和發電機的相關知識。法拉第九天的講座會把我們帶入既生動又有趣的課堂里。

法拉第是第一個發現能夠統一電力和磁力的電磁感應定律的英國科學家。他還運用這個定律發明了電動機和發電機。
這本書以法拉第親臨我們的身邊向我們講課的形式，生動有趣地描述了有關電磁和電動機的相關知識。他給我們介紹了耳熟能詳的電動機。他首先說明電磁的原理，其次和同學們一起制作電磁，最後說明電動機和發電機的原理。這樣的講課順序，能夠使同學們通俗易懂、循序漸進、深入淺出地掌握有關電磁和發電機的相關知識。法拉第九天的講座會把我們帶入既生動又有趣的課堂里。
編寫這本書的時候，我總想怎么寫才能使讀者更好、更有趣、更多地掌握電磁與電動機的基本知識及其相關的信息，想來想去最後想出了講座的形式。如果由一名偉大的科學家親臨我們的課堂，將某一個領域里的知識有趣地講給我們聽，讀者會在不知不覺中讀到最後一頁，絕不會因枯燥無味而半途而廢。
我想同學們翻開第一頁，就可以和法拉第一起攜帶電磁和電動機做一次揭開電流和磁鐵之謎的探險旅行，這肯定是一次既愉快又有意義的、難忘的旅行。
聽完法拉第的講課，同學們一定能夠輕松愉快地掌握電磁和電動機的所有工作原理，尤其是能夠了解到電磁和電動機通常應用在什么地方。
出版社的工作人員為了本書的面世付出了很大的心血，在此向他們表示衷心的感謝。
鄭玩相

第一課 什么是電流？
第二課 將指南針放在電流通過的地方會發生什么事？
第三課 電磁的制作
第四課 電磁的特征
第五課 電磁的利用
第六課 磁鐵的作用力
第七課 電動機的轉動力是怎樣產生的？
第八課 磁鐵產生電流
第九課 發電機的原理
附錄
柯南與幽靈屋
科學家簡介
科學年代表
核心內容測試
現代科學辭典

通過今天的課，我們一起了解一下發電機的工作原理。什么是發電？發電就是生產電能。
法拉第在黑暗的夜晚，把同學們帶到操場上去。然後他開始在操場跑道上騎自行車。不一會兒，自行車前邊的車燈就亮起來了。
我并沒有合上車燈的開關。可為什么車燈就亮起來了呢？這是由于隨著自行車車輪的轉動而自動發電的結果。
因此，當自行車車輪轉動的時候，車輪內的磁鐵在環形線圈之間旋轉起來。正如前面所說，磁鐵在環形線圈周圍移動的話，就產生電流。也就是說車輪轉動的過程中就產生了電流，并且車輪轉動的速度越快，電流的流量就越多，車燈也就越亮。
還有上次我們已經確認，不僅磁鐵在環形線圈前移動就產生電流，而且線圈在磁鐵前移動同樣能產生電流的事實。
利用這個原理制造出的裝置就是我們經常使用的發電機，其工作原理其實是非常簡單的。
法拉第在兩個磁鐵中間放置了連接小燈泡的長方形線圈。他用手把長方形線圈給轉動起來，結果小燈泡就亮了起來。
這個就是發電機。在磁鐵前線圈轉動起來就產生了電流。
然而，這個發電機和前面所說的電動機的樣子怎么差不多呀？
是的，沒錯。電動機是利用電流使線圈旋轉起來的裝置，而發電機是讓線圈在磁鐵前旋轉起來產生電流的裝置。
總之，發電機是利用某種方法使線圈轉動起來產生電流的裝置。例如，水力發電是利用河水的落差產生的力量轉動線圈而生產電能，火力發電是利用煤炭或石油燒水產生的水蒸氣的力量轉動線圈而生產電能，還有風力發電是利用風力旋轉風車使線圈轉動而生產電能。此外還有核能發電、太陽能發電、地熱發電等。
直流電和交流電
電流有兩種。
我們平常用的干電池的電流是沿著回路的一定方向流動的。像這種電流我們叫做直流電。
法拉第把干電池和燈泡用導線連接起來了，結果小燈泡立即亮起來了。
在這個回路中，電流是從干電池的正極出來流到負極。因此這個回路的電流有一定的方向。
然而，在一般家庭中所使用的電流的方向是反復無常的。像這種電叫做交流電。交流電的方式如下圖所示。
法拉第把兩個干電池并聯起來了，結果小燈泡照樣能亮起來。
干電池的方向即使改變，小燈泡也能亮起來了。所以我們可以看出，不管是直流電，還是交流電，兩者都能傳輸電流。
直流電和交流電的較量
自從我發明發電機以來，人們就開始研究多種輸電的方法。其中，最著名的是美國的“世界發明大王”愛迪生和工程師威斯汀豪斯兩人。
愛迪生(Thomas Edison，1847一1931)建造了100個大電廠為人們供應直流電。可是威斯汀豪斯(George westinghouse，1846—1914)是為人們供應了交流電。這樣，兩個人在輸電方法上出現了嚴重的分歧。
如果以直流電的形式從發電廠輸電的話，輸電過程中便會產生很多跑電現象，這樣，就會浪費很多電能。唯一解決的方法，就是在每個城市都建發電廠，以縮短發電廠和用戶間的距離。這就脫離了現實，經濟效益也很低。
可是如果以交流電的形式輸電的話，就可以解決上述問題。首先把發電廠生產的電，用變壓器升高電壓，然後以高壓電的形式輸電，這樣就可以減少跑電現象，就能夠把電輸送到很遠的地方，最後再用變壓器把電壓降低到安全可用的程度供給用戶。這樣就克服了直流電的輸電中存在的諸多問題。 直流電和交流電多年的“較量”，最後以交流電輸電形式的勝利而告終。
P91-97