常見的微風電扇的電動機，其工作原理與普通電動機相同，都是依據通電線圈在磁場中受到力矩的作用而發生轉動。與普通電動機不同的是，微風電扇電動機的轉子在外層，一般由8對磁極構成；定子在內層，由線圈組成。向線圈中通人電流後，線圈中的電流能產生一個旋轉磁場使外層的轉子(磁極)轉動，將電能轉換為機械能。
發電機是根據電磁感應原理製成的，當線圈在磁場中做切割磁感線運動時，線圈中就會產生感應電動勢。若使微風電扇電動機的轉子(磁極)繞定子(線圈)旋轉，線圈就會因切割磁感線而產生感應電動勢，使電動機變成一“發電機”。
工具與材料
微風電扇，多用電表，發光二極體(2只)，普通二極體，導線，電源。
活動過程
一、體驗“電震”
1．如圖1—1-57—1所示，用手緩慢撥動微風電扇帶動轉子(磁極)轉動，將手指同時觸及插頭的A、B兩端，能感到明顯的“電震”。
2．在電扇插頭處並接一個多用電表，將電錶撥到交流100伏檔，使轉子轉動，觀察電錶指針變化。
發現電錶指針有偏轉，且該“發電機”產生電壓的最大值可達
二、顯示交流電的j
1．按圖1—1-57-2所示連接電路，該電路用作電流方向顯示器，其中Dl和D2為2只分別發紅光和綠光的發光二極體(本實驗中因電源內阻較大，約為300歐，故線路中未接人限流電阻)。將o、6兩端依次接直流電源、超低頻交流電源和頻率較高的交流電源，觀察D，、D2的變化。 發現o、6兩端接直流電源時，當。端接正極，只有D，導通，發紅光；當6端接正極，只有D2導通，發綠光。o、6兩端接超低頻交流電源時，D，和D2交替導通，交替發出紅光和綠光。o、6兩端接頻率較高的交流電源時，由於人眼視覺的暫留效應，看到2只發光二極體“同時”發光。
2．將圖1—1—57—2所示的電流方向顯示器並接在微風電扇的插頭上，轉動電扇的轉子，觀察D1、D，的發光情況。 發現當轉子的轉速比較慢時，Dl和D2交替發光；當轉子轉速加大時，2只發光二極體交替發光頻率亦加快。
上述現象表明，轉動電扇產生的是交流電，且該交流電的頻率隨轉子轉速的增大而增大。
三、顯示二極體的整流作用
在圖1—1—57—2電路畫“X”處串人一只普通二極體，將該電路並接在微風電扇的插頭上，轉動電扇轉子，觀察D1、D2的發光情況。 發現轉動轉子後，只有某一個發光二極體發光。
上述現象表明，經二極體整流後外電路中只有單向脈動電流。
說明與延伸
用微風電扇作電源，借助示教電錶顯示交流電有關特性的方法：
將微風電扇插頭的兩端分別與示教電錶的2個接線柱相連(示教電錶用直流“2．5—0—2．5毫安培”或“5—0—5伏”通路板)，並把電錶調成中心零位式。 使電扇轉子(磁極)均勻且緩慢地旋轉，並使其極性變換的節奏與電錶指針系統自由擺動的週期相接近，於是電錶指針就以零位為中心左右對稱地擺動起來。這表明線圈中產生的是方向作週期性變化的交流電。 使轉子的轉速逐漸增大，電錶指針的擺動次數也隨之增加，但因指針系統本身的慣性，指針擺動的幅度反而減小。當轉子轉速大到一定數值後，指針只是在電錶的零位附近作小幅度擺動(甚至不動)，從而說明用直流電表不能顯示頻率較高的交流電，且在用示教直流電表顯示交流電時必須採用超低頻交流信號。 |
