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發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí),如沒有電器在用電,發(fā)出來的電都去哪里了?
發(fā)電機(jī)發(fā)電,假如沒有電器在用電,相當(dāng)于負(fù)載這邊是開路的,也就是發(fā)電機(jī)線圈的并沒有形成回路,沒有回路是沒有電流的,根據(jù)電功率的定義,電功率P=電壓U*電流I,因?yàn)榛芈窙]有電流,所以電功率P=0,也就是沒有電功率輸出,相當(dāng)于本質(zhì)上并沒有發(fā)電,當(dāng)然談不上損失了。
電動(dòng)勢只是一種能力
根據(jù)電磁定律,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁力線的時(shí)候,會(huì)在導(dǎo)體兩端形成感生電動(dòng)勢。電動(dòng)勢在物理學(xué)上是這樣定義的,單位正電荷被電場力從電源的負(fù)極,經(jīng)過電源內(nèi)部,達(dá)到電源正極時(shí)所做的功的大小。
光看定義,電動(dòng)勢是比較抽象的,不太好理解??梢灶櫭剂x把電動(dòng)勢理解成讓電子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢的一種本領(lǐng),一種能力。好比處于高處水池里邊的水,老想流出去,流到下游去這樣一種趨勢。又好比說一個(gè)人很會(huì)賺錢,口袋老是裝了滿滿的,這種也是一種能力。發(fā)電過程,電動(dòng)勢也反應(yīng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。
有本領(lǐng)有能力,不做事,相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來,也等同于沒有能力,好比上邊說到有賺錢能力的人,并沒有把錢花掉,和窮人沒有兩樣一個(gè)道理。當(dāng)沒有任何負(fù)載接入發(fā)電機(jī)的回路里邊,回來沒有電流,并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的,所以有電動(dòng)勢,展現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關(guān)閉著的,并沒有水漏出去一樣的道理,并沒有什么損失,水還在水池里邊。
導(dǎo)體沒有切割磁力線時(shí)候,正負(fù)極兩端都是中性的,因?yàn)榻饘僬姾珊碗娮邮峭耆恢碌?,?dǎo)體沒有對(duì)外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時(shí)候,正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實(shí)現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來,正極聚焦了正電荷,而負(fù)極聚集了電子,這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負(fù)電荷分離出來的數(shù)量越多,代表發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢越強(qiáng),發(fā)電能力也越強(qiáng)。因?yàn)闆]有負(fù)載接入,而發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力是有限的,導(dǎo)體的能分離出來的數(shù)量也是有限的,到了一定程度,正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了,發(fā)電機(jī)怎么轉(zhuǎn),都不會(huì)再有新的正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了,水泵再往里邊送水,也送不進(jìn)去這個(gè)道理。
電能的轉(zhuǎn)化看電流
燈泡發(fā)光,是因?yàn)殡娏髁鬟^鎢絲等東西,轉(zhuǎn)換成熱能或者光能,而風(fēng)扇在轉(zhuǎn),也是電流流過電機(jī)內(nèi)部,讓電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。要讓負(fù)載工作同時(shí)消耗電能,必須要有電流流過負(fù)載本身,這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。
發(fā)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載發(fā)電時(shí)候,機(jī)械能會(huì)因?yàn)榍懈畲帕€存在,發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部會(huì)分離出來正負(fù)電荷,讓正電荷跑到正極,負(fù)電荷保留在負(fù)極,轉(zhuǎn)換成電能,而電能因?yàn)橛谢芈?,讓正電荷從正極,經(jīng)過負(fù)載,流回負(fù)極,這樣相當(dāng)于正電荷做了一個(gè)封閉的循環(huán),回到了初的位置了,讓正負(fù)電荷中和,這樣機(jī)械能再次在發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷,重復(fù)這個(gè)流程,這樣一個(gè)流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過程。
發(fā)電機(jī)可以看成一個(gè)電壓源,電動(dòng)勢代表這個(gè)電壓源的能力,電壓是穩(wěn)定的,發(fā)電機(jī)輸出的電功率大小,取決于負(fù)載這邊的電流大小,電流越大,發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會(huì)越多。反過來,如果負(fù)載沒有電流,發(fā)電機(jī)實(shí)際上是在空轉(zhuǎn),除了一些摩擦力在消耗能量外,并不會(huì)有機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,不存在白白損失的問題
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柴油發(fā)電機(jī)組接地的目的有三種
為了確保人身和電力系統(tǒng)工作的需要,對(duì)發(fā)電機(jī)組接地有嚴(yán)格的要求。其接地方式有工作接地、福建漳州當(dāng)?shù)乇Wo(hù)接地和保護(hù)接零三種,接地的目的如下:
1.工作接地
工作接地是將中性點(diǎn)接地,其目的是:
1)降低觸電電壓。對(duì)于中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng),當(dāng)一相接地而人體觸及另外兩相之一時(shí),觸電電壓為相電壓的1.7倍以上;而對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng),觸電電壓就降到接近或等于相電壓。
2)迅速切斷故障設(shè)備。對(duì)于中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng),當(dāng)一相接地時(shí),由于導(dǎo)線和地面存在電容和絕緣電阻,可以構(gòu)成電流通路,接地電流很小,不足以使保護(hù)裝置動(dòng)作而切斷電源,不能確保人身。而對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng),當(dāng)一相接地后接地電流較大,保護(hù)裝置會(huì)迅速動(dòng)作,斷開故障點(diǎn)。
3)降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平。在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中,當(dāng)一相接地時(shí),將會(huì)使另兩相得對(duì)地電壓升高到線電壓。而對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng),當(dāng)一相接地時(shí),另兩相的對(duì)地電壓只接近于相電壓,故可降低電氣設(shè)備和輸電線路的絕緣水平。
2.保護(hù)接地
保護(hù)接地常用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中,它的作用是:當(dāng)電動(dòng)機(jī)某一繞組的絕緣結(jié)構(gòu)已破壞使外殼帶電時(shí),如果未接地,人體觸及外殼,相當(dāng)于單相觸電,就可能發(fā)生觸電的危險(xiǎn)。而如果采用了保護(hù)接地,人體觸及外殼時(shí),由于人體的電阻與接地電阻并聯(lián),由于人體電阻遠(yuǎn)大于接地電阻,通過人體的電流就很小,就不會(huì)發(fā)生觸電的危險(xiǎn)。
3.保護(hù)接零
保護(hù)接零常用于中性點(diǎn)接地的低壓系統(tǒng)中,它的作用是:當(dāng)電動(dòng)機(jī)某一繞組的絕緣結(jié)構(gòu)已破壞而與外殼相接時(shí),由于采用保護(hù)接零,就形成單相短路,迅速將這一相中的熔絲熔斷,外殼便不再帶電。即使在熔絲熔斷前人體觸及外殼時(shí),也由于人體電阻遠(yuǎn)大于線路電阻,通過人體的電流也很微小,不會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。
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