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摘要：法拉第发现电磁感应原理后的第二年，受到法拉第发现的启发，法国人皮克西应用电磁感应原理制造了第一台发电机。 皮克斯的发电机在靠近可旋转的u型

法拉第发现电磁感应原理后的第二年，受到法拉第发现的启发，法国人皮克西应用电磁感应原理制造了第一台发电机。

皮克斯的发电机在靠近可旋转的u型磁铁(通过手柄和齿轮旋转)的地方，用两根铁芯缠绕导线线圈，分别与磁铁的n极和s极对准并引出线圈导线。 这样，当摇动方向盘使磁铁旋转时，磁力线发生变化，结果在线圈导线中产生电流。

从该发电机的装置可以看出，磁铁每旋转半周，线圈对应的磁铁磁极就会改变一次，电流的方向也改变一次。 为了改变这种情况，保持电流的方向不变，皮克想出了一个巧妙的方法，在磁铁的旋转轴上加装两片相互圆筒状隔开的金属片，从线圈中引出的两个头通过弹分别与两个金属片接触。 另外，用两根导线接触两个金属片以引出电流。 该装置称为换向器，也应用于后来的发电机。

换向器为什么能保持电流的方向恒定呢？ 这是因为电流从线圈流向换向器，换向器与磁铁一起旋转。 磁铁旋转半周时，线圈中的电流方向相反，换向器也正好旋转半周，方向发生变化，因此输出的电流方向始终保持恒定。

皮克西发明的这台发电机是世界上第一台，当然也有不足的地方。 它需要改进的一点是，转动线圈比转动磁铁更方便、更灵活；二是通过换向器可以获得定向的电流，但电流的强弱是不断变化的。 为了改变这种状况，研究人员通过增加磁铁和线圈的数量，将变化的电流稍微错开后一起引出，将输出电流强度的变化控制在一定范围内。

皮克斯发明发电机30多年来，经过改进，出现了一些新发明，但成果很少，还没有能输出电池那么大电流、经得起实际应用的发电机。

1867年，德国发明家韦纳冯西门子对发电机进行了重大改进。 他认为，发电机不使用磁铁，也就是永久磁铁，而使用电磁铁，可以增强磁力，产生强大的电流。

西门子用电磁铁代替永久磁铁发电的原理是，电磁铁的铁芯没有电流时也会残留微弱的磁性。 旋转线圈后，电流会利用该微弱的残留磁性流动，通过反向返回电磁铁，促进磁力的增强，电磁铁也会产生强磁性。

接下来，西门子着手研究电磁铁式发电机。 很快就有了这台新发电机。 它能产生强大的电流，是皮克斯发电机无法比拟的。 另外，这种发电机比连接很多电池通电方便得多，因此被广泛用作实用的发电机。

西门子新型发电机问世后不久，意大利物理学家帕奇努于1865年发明了环形发电机电枢。 该电枢通过在铁环上缠绕线圈来代替缠绕在铁芯棒上的线圈，提高了发电机的效率。

实际上，帕斯努悌在1860年提出了发电机电枢的构想，但没能引起人们的注意。 1865年，他又在一家杂志上发表了这一开创性见解，但尚未得到社会公认。

到了1869年，比利时学者古格拉姆在法国巴黎研究电学时，看到帕尔奇努悌发表的文章，认为这项发明具有优越性。 因此，他根据帕奇努的设计方案，还引进了西门子电磁铁式发电机的原理进行开发，并于1870年完成了性能良好的发电机。

在帕尔奇努特的发明中，对发电机的换向器部分进行了重要的改进，使来自发电机的电流强度的变化极小。 采用帕尔奇努设计方案制作的古拉姆式发电机，产生的电流强度变化也很小。 这是古拉姆发电机的优良性能之一。

因为古拉姆发电机性能好，销路很好，他不仅发了财，还被誉为“发电机之父”。

有人看到古拉姆发明了发电机并取得了成功，于是试图改进发电机，制造更先进的发电机。 这些人中有德国西门子公司研究发电机的工程师阿特内。 他发明了古拉姆发电机不同的线圈绕组，制造了性能良好的发电机。

古拉姆发电机的电枢将铁丝绕成环状，在环与环之间夹纸绝缘，将环捆扎成铁心，在其上缠绕导线线圈，从线圈的不同部位引出导线，连接带有换向器。 阿特内发电机的电枢是用很多薄的圆铁板用纸绝缘，然后重叠制成铁芯，在上面缠绕导线线圈。 人们把这种方法称为“鼓卷”，意思是像鼓一样的形状。 经过这样的改进，发电机无论是外观还是性能，都比原来有了很大的好转。

西门子公司因阿特奈的这项发明而越来越出名。 因此，德国以西门子公司为核心，大力开发各种发电机，迅速发展电力工业。

随着发电机的大型化，转动发电机的动力也发生了变化。 其中靠水的力量发挥动力使人们更感兴趣。 这是因为用水力转动大型发电机很方便，不消耗燃料，成本低。 为此，西门子公司投入了水力发电的研究。

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