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法拉第圓盤發電機原理
法拉第發現了電磁感應現象之后不久，他又利用電磁感應發明了一臺發電機──法拉第圓盤發電機。圓心處固定一個搖柄，圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導線把電刷與電流表連接起來；紫銅圓盤放置在蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉動搖柄，使紫銅圓盤旋轉起來時，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產生了持續的電流。
法拉第圓盤發電機是怎樣產生電流的呢？我們可以把圓盤看作是由無數根長度等于半徑的紫銅輻條組成的，在轉動圓盤時，每根輻條都做切割磁力線的運動。輻條和外電路中的電流表恰好構成閉合電路，電路中便有電流產生了。隨著圓盤的不斷旋轉，總有某根輻條到達切割磁感線的位置，因此外電路中便有了持續不斷的電流。
法拉第圓盤發電機雖然簡單，有人說它像一只簡陋可笑的兒童玩具，產生的電流甚至不能讓一只小燈泡發光。但這是一臺發電機，是它首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。后來，人們在此基礎上，將蹄形磁鐵改為能產生強大磁場的電磁鐵，用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤，電刷也進行了改進，就制成了功率較大的可供實用的發電機。
圖1
如圖1所示，把該金屬圓盤看成有無數條半徑組成，圓盤滾動時，相當于每條半徑（如：OA、OB、OC）都繞圓心O轉動而切割磁感線。根據右手定則可以判斷，A、B、C等在磁場中金屬半圓邊線上的各點電勢較高，而圓心O的電勢較低，因此，圓心處將積累了大量的負電荷，而在磁場中的半圓邊線上將積累有正電荷。金屬圓一旦繼續轉動，部分在磁場中的金屬邊線必將跑至磁場外，而由于慣性，在該部分金屬邊線上仍舊帶有正電荷，此時，圓心O處還是低電勢，所以這些正電荷將沿半徑方向流往圓心O而形成電流。法拉第圓盤發電機歷史
1831年9月23日，法拉第發明發電機。英國科學家法拉第于1831 年發現了電磁感應原理。這一在人類社會發展過程中起到重要作用的原理是說：當磁場的磁力線發生變化時，在其周圍的導線中就會感應產生電流。法拉第曾煞費苦心，通過研究和反復實驗，終于發現了這一影響巨大的科學原理，而且他確信，利用此原理肯定能制造出可以實際發電的發電機。發電機是把機械能把轉化成電能的裝置。通過原動機先將各類一次能源蘊藏的能量轉換為機械能，然后通過發電機轉換為電能，經輸電、配電網絡送往各種用電場合。
由于一次能源形態的不同，可以制成不同的發電機。利用水利資源和水輪機配合，可以制成水輪發電機；由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉速各異的水輪發電機。利用煤、石油等資源，和鍋爐，氣輪機配合，可以制成汽輪發電機，這種發電機多為高速電機(3000rpm)。此外還有利用風能、原子能、地熱等能量的各類發電機。此外，由于發電機工作原理不同又分作直流發電機，異步發電機和同步發電機。在廣泛使用的大型發電機都是同步發電機。
法拉第圓盤發電機制作方法
法拉第圓盤發電機制作材料
黃銅板、有機玻璃板、木板、試管膠塞、導線、各種規格的螺絲若干、角鋁、銅管、轉動皮帶輪軸。
法拉第圓盤發電機制作過程
(1)轉盤：取材用厚0.6 mm銅板，裁剪出直徑21 cm的銅圓盤；另用厚3 mm的有機玻璃板，裁剪出直徑18.5 cm的圓盤．用膠將有機玻璃圓盤粘合在銅盤的中心對齊，留出邊緣的1.5 cm的銅圓環，中心鉆一個0.5 cm孔讓0.5 cm的螺絲穿過，用螺母把轉盤與螺絲固定好。
(2)電刷：用粗導線的銅絲做電刷，先做兩個能固定導線位置并能調節伸出長度的固定套管，4 x2 cm的銅板，中間用大功率的電鉻鐵焊接上一個4 cm長的銅管，銅管上鉆兩個孔，并鉸上螺紋讓螺絲能旋進，導線從銅管穿進，穿出導線的一端剝出3 cm長的銅絲團成個銅絲餅，調好伸出長度后，可用這兩個螺絲固定．兩個固定套管各用4個螺絲釘固定在一個21 X4 cm長木板上，相距10.5 cm，做成兩個電刷。
(3)磁場：鋸出一塊9 X 6 X 1.3 cm的木板，中間鉆出直徑4 cm的圓孔，套入直徑4 cm高6.7 cm的塑料管，把u形磁鐵的底部扣在管上，保證它的穩定．
(4)整體組裝：底板40 x24 cm的木板，用試管膠塞做四個腳；先裝皮帶輪軸，將轉盤裝到轉軸上；電刷的木板用角鋁固定在底板，調節導線的銅絲餅一個在銅盤的邊緣夾緊上、下面和邊緣，另一個電刷頂在轉軸的中心；U形磁鐵的底部扣在管上，管的高度取于把銅盤盡可多地套入U形磁鐵的U形磁場內，組裝完畢。[1]
參考資料
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