电是我们今天生活中最不可缺少的部分。它为我们提供照明、娱乐和许多东西。不可能想象没有电的生活。早期人类用电池发电。但人们慢慢发现，电池既不划算，也不可靠。

现代家庭主要靠电力供电。它非常方便，可以用煤、油、风、浪等各种材料生产。

如果我们想运行任何东西，无论是电视，烤面包机，或MP3播放器，我们需要一个稳定的电力供应。物理学的基本定律“能量守恒”解释了如何获得能量以及我们如何不能获得能量。

在我们的宇宙中有固定数量的能量，我们所能做的就是把它转换成任何有用的形式。因此，为了转换能源和获得正常的电力供应，我们需要某些电器。这些电器可以是发电机、电动机、发电机、交流发电机等。在这里，我们将看到发电机和交流发电机的功能以及区别。

发电机(dynamo) vs. 交流发电机(alternator)

发电机和交流发电机的区别在于，发电机产生的直流电是朝一个方向流动的（也就是说它不会改变方向），而交流发电机产生的交流电是有规律地改变方向的。

发电机与交流发电机比较表

什么是发电机(dynamo)？

发电机是一种产生单向直流电的电气装置。它用来产生电能。它基本上把机械能转换成电能。

发电机最初是由尼古拉·特斯拉设计的。但发电机概念化的功劳归于迈克尔·法拉第。法拉第最早提出了这样一个想法：闭合电路中的运动磁铁可以诱导电流流动。

发电机的工作原理是电磁感应。当线圈与磁场电荷相连时，线圈中就会产生感应电动势。

发电机由磁轭、磁极、电枢、定子、转子、电刷等部件组成。发电机最重要的部件是定子和转子。

发电机中的线圈在磁场中旋转。分裂环换向器用于连接到外部电路。这种分裂环换向器在每半圈切换连接，从而保持电流在同一方向流动。

电刷确保有一个连续的电气连接，而不妨碍换向器的移动。有两套电刷——一套电刷将电源接入主电路，另一套电刷从电枢获取电源，为定子的磁铁供电。

电枢在它的铁芯中保持着少量的磁性。当它开始转动时，会产生一点电能来激励定子中的电磁阀。慢慢地，电压上升，发电机达到满功率。

如果必须防止电池过度充电，则应调节发电机的输出。这是由根据需要改变电流的调节器完成的。

与交流发电机相比，发电机很贵，而且体积很大。发电机用于汽车、轮船、火车、飞机等生产电力。

什么是交流发电机(an alternator)？

交流发电机是一种产生不断改变方向的交流电的机器。它把机械能转换成电能。交流发电机是由法国发明家希波莉塔·皮希于1832年发明的。

根据应用和设计的不同，交流发电机有不同的类型。

交流发电机由两个主要部件组成-转子和定子。旋转部分是转子，而定子是静止部分。

交流发电机根据电磁感应原理工作，根据电磁感应原理发电需要导体、磁场和机械能。

当交流发电机的转速降低或降低时，电流的输出也会降低或降低。此外，当交流发电机的温度升高时，电流输出减小或减小。当交流发电机低速运转时，交流发电机的效率会自动降低。

交流发电机中的电刷为安装在转轴上的线圈提供电源。这些电刷通过两个滑环提供直流电。与发电机的电刷相比，交流发电机的电刷非常耐用，而且使用寿命更长，因为电刷只需要足够的电力来为转子供电。

交流发电机用于以下应用：

1. 汽车
2. 海洋应用
3. 射频传输
4. 柴油发电机组
5. 发电厂

交流发电机是一种便宜的装置，重量轻。交流发电机结构简单，维护费用低。交流发电机坚固紧凑。但是交流发电机也有优点。它需要变压器运行，当电流很大时会过热。

发电机和交流发电机的主要区别

1. 发电机和交流发电机的基本区别是发电机产生的直流电是单向流动的，而交流发电机产生的交流电是不断改变方向的。
2. 动态发电机的磁场是静止的，而交流发电机的磁场是旋转的。
3. 发电机的输入电源通过转子，而交流发电机的输入电源通过定子。
4. 发电机的能量效率比交流发电机低，交流发电机的能量效率很高。
5. 发电机每分钟的转速范围（RPM）约小于2000 RPM，而交流发电机的转速范围为6000 RPM至12000rpm
6. 发电机的维护费用很高，而发电机的维护费用很低。
7. 发电机的电刷使用分裂环的时间不长，磨损很快，而交流发电机的电刷使用实心环的时间长，不易磨损。
8. 发电机可以用来给没电的电池充电，而交流发电机不能给没电的电池充电。

结论

发电机和交流发电机是发电的主要方法。早期在汽车中使用发电机，但在现代汽车中，交流发电机已被取代。

同样，在商业发电行业，发电机和交流发电机之间也一直存在着技术之争，最终交流发电机胜出。尽管交流发电机已成为大赢家，但发电机仍在某些特定应用中使用。

参考文献

1. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/978-1-349-06180-8_6.pdf
2. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-349-03176-4_5