直流电和交流电的工作原理

直流电（DC）和交流电（AC），都知道其定义，但很抽象，具体在发电机中是怎么工作的呢，下面我们来分享一下直流电与交流电的工作原理。

简单讲，直流电就是恒定的电流从正极流到负极。交流电则是电流一些儿从正极流到负极，一些儿从负极流到正极，所说的一些儿是很快的，如交流电50HZ，意指交流电的方向每1/50秒（0.02秒）改变一次。那直流电与交流电的工作机理是如何的？那我们就要从电的生产(磁生电)说起。

电磁感应

1、如下图，在电磁感应中，我们拿一导体棒切割磁感线就会产生感应电流，发电机就是在这个原理上衍生制作的，但电流方向规律是什么呢?即在磁场中，导体从左边划过去或从右边划过来以及变换磁极方向，电流方向的规律是怎样的呢？

2、于是，前人（约翰·安布罗斯·弗莱明）实验后并总结了这些规律，得到的就是“右手定律”，也叫”发电机定则“。

3、做法为摊开右手，让手掌心面迎着磁通线（N到S），大拇指朝向导体切割运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是判断导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。

4、如图假设磁场无限，导体能一直无限划下去，那就是直流电，即电流的大小及方向不随时间而变化。那如果导体从左边划过去一下，再从右边划过来一下，电流的方向就来回改变，这就是交流电，即电流方向随时间作周期性变化。

交流电

应用到了发电机，如下图1：左边N极面磁铁，右边S极面磁铁，拉开中间形成磁场洞口，可以想像N到S有无数条无形磁感线。在磁感线中设计进矩形线圈，线圈转动起来形成一个圆状，与磁铁的弧面平行，这就形成切割磁感线，产生电动势，从而产生电流。

1、我们按顺时针转动来看，线圈ab转动在N极这头时，就类似于上图右手定则的第4图；线圈cd转动在S极这头时，就类似于右手定则的第1图；

2、观察下图1电流方向，可见线圈ad边电流流向cd边，cd边流向A电刷，经过导线与负载到达B电刷走了一圈，即ad→cd→A→走一圈→B。

3、但当线圈转动180度后，原理一样，但方向势必发生变化（图2），即cd边从S极面处转动到N极面，ab边从N极面转动到S极面（相对位置来讲）。电流方向就是dc进电流，ab出电流（原先是ab进电流，dc出电流），即dc→ad→B→走一圈→A。

4、那么就这样持续转动发电的话，就是所谓的交流电，正负极交替变换，电流大小和方向随时间作周期性变化。

直流电

直流发电机的端头带转向片，换向片之间互相绝缘；

1、当线圈ab转动在N极这头时，电流为ab→cd→A→走一圈→B

2、当线圈cd转动在S极这头时，电流为cd→ab→A→走一圈→B

转向片的构造就是让电流不管是ab出来还是dc出来，其转向片都会在A点接通。

发电机装置区别

结合交流电与直流电的发电机来看：

1、交流电的线圈两端各自连接自个的电刷A或B，输出电流分别自个输出，电流方向随时间作周期性变化的交流电。

2、直流电的两端带转向片，转轴转动时，电流输出端处（不管是ab或cd，有出就行）都会都是刷在正极上（A），使之电流的大小及方向不随时间而变化。

3、交流电与直流电的电波形图如下图。