发电机工作原理：励磁生电

实验5-28：如图5-40所示，将一个用可移动的金属带悬挂的如铝管的导体放在一块马蹄形磁铁的两极之间，并把一只量程为毫伏级且零位在刻度盘中间的电压表与金属带相接。在垂直于磁力线方向推动导体：

只要导体在磁场中运动，电压表的指针立即摆动。

实验5-29：重复实验5-28，但导体沿磁力线方向运动。

电压表的指针不偏转。

线匝在磁场中运动，则线匝中的磁通将发生变化。在运动时感应出电压，并把此过程称为感应。

导体通过磁场，与导体一起运动的还有导体上的自由电子。在磁场中运动着的电子通过垂直于其运动方向的洛伦兹力而偏转方向，在导体的一侧形成电子过剩，而在导体的另一侧出现电子缺失，于是在导体两端产生了电压（图5-41）。

图5-40 导体在磁场中运动

图5-41 由于在磁场中的运动而产生的电荷移动

发电机工作原理：磁场与导体发生相对运动产生电压。

实验5-30：重复实验5-28，但改变导体的运动方向。

电压表的指针向相反方向偏转。

感应电压方向与导体的运动方向有关。

实验5-31：重复实验5-28，但变换马蹄形磁铁的磁极。

电压表指针向相反方向偏转。

感应电压的方向与磁场的方向有关。

实验5-32：按实验5-28的装置试验，先缓慢、后快速地使导体通过磁场。

导体运动速度高时，其感应电压也高。

把导体固定不动而使磁场运动，同样能感应出电压。感应电压的高低与磁场相对于导体的运动速度有关；感应电压的方向与磁场的运动方向有关。

感应电压总是由线匝或线圈产生的，而不是由一段导线产生的。磁场中线匝的一侧相对于磁场方向的运动与另一侧相反，于是产生一个电压。还有一种情况是线匝在磁场中转动此时由线匝包围的磁通发生变化。(www.xing528.com)

改变线圈包围的磁通，则在其内便产生了感应电压。

实验5-33：将一个300匝的线圈与一个量程为3V的电压表相接，并在马蹄形磁铁的磁极之间转动线圈。

电压表的指针发生偏转。

实验5-34：重复实验5-33，但把线圈改为600匝，并以相同速度在马蹄形磁铁的磁极之间转动。

此时电压表指针的偏转比实验5-33的大。

感应电压随线圈匝数的增加而提高。

此外，感应电压还随磁通密度的提高和导体在磁场中有效长度的增长而增加。

动磁生电：

式中 U_i——感应电压；

B——磁通密度；

l——在磁场中导体的有效长度；

V——导体的运动速度；

z——匝数。

接通电路，感应电压便产生感应电流。感应电流的方向取决于导体的运动方向和磁场方向。这可按图5-42所示用发电机定则（右手定则）来确定。

发电机定则（右手定则）：张开右手掌，由来自北极（N）的磁力线穿过掌心，横向分开大拇指，拇指所指方向为导体运动方向，四指所指方向为感应电流的方向。

图5-42 发电机定则（右手定则）

对于所应用的发电机，其电压是电磁感应所产生的。