发电机发电的时候，如果没有电器在用电，那么这些发出来的电去了哪里？白白损失了吗？大家好，欢迎关注兵器知识谱，今天我们来探讨一个关于发电的物理知识的话题。发电机发电原理简单来讲就是磁生电，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。玩过磁铁的读者应该知道磁铁有两极，即S极和N极，同极相斥，异极相吸，当S极接近到N极时相互之间会产生吸引力，如果我们把两极磁铁在保持吸引力的距离上将两者约束起来，那么二者之间就会产生磁感线，再用导电物体在两者之间来回运动完成切割磁感线动作，那么这个导电物体上就会产生电流。每切割一次磁感线导电物体就发生一次电荷迁移，电荷迁移从导电物体的一段输出，再从另一端回流，这就是电路的正负极；如果导电物体两端没有导线连接或者连接的导线断开，那么就不会发生电荷迁移，电路中就没有电流，做切割磁感线运动就没有意义，这就是发电基本原理。下图为磁生电原理图

任何一种发电机都是基于磁生电基本原理来发电，包括核能发电

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，比如柴油发电机就是通过内燃机将柴油燃烧产生热能，热能推动活塞运动并带动发电机转动，转动的发电机不断地切割其内部磁场装置的磁感线从而获得电能；水电站的发电机则是通过水流冲击涡轮转动来带动发电机旋转切割磁感线发电；火电厂则是通过焚烧煤炭产生热能将锅炉中的水加热至蒸发，将蒸发出来的高温水蒸汽输入到蒸汽轮机内驱动蒸汽轮机转动从而带动发电机旋转切割磁感线发电；而核能发电其实就是将火电厂中的热能来源煤炭换成核原料，通过核反应来加热锅炉中的水生产蒸汽，接下来的步骤就跟火电厂发电没有区别了。核动力潜艇与核动力航空母舰所使用的核动力装置就是一个缩小版的核能发电站，都是通过核能发电，然后使用电力驱动发动机使潜艇和航母运行。下图为美军尼米兹级核动力航母，核动力航母并非直接使用核能驱动，而是用核能发电，再用电能来驱动。

电路与电能消耗

用导线与电源、开关、负载相连接的导电线路就叫做电路。当开关闭合时，电流能通过正极驱使负载工作在回流到负极，这时的电路叫做通路电路；如果开关断开，电流无法回流时负载不工作，这时的电路就叫做开路电路，比如用电池作为电源的手电筒，按下关闭按钮后电筒不亮，说明电筒内的电路已经开路，开路状态下电铜不消耗电池里的电能，发电机也一样。启动发电机发电以后，从发电机输出的电流将驱动负载工作，如果将供电线路开关断开，发电机供电线路将形成开路，那么发电机内的切割磁感线装置将做无意义的高速旋转，这种不做功的无意义旋转只是单纯的消耗由内燃机提供的动能，因此又叫做无用功。无用功在持续空耗燃料，除此以外对发电机没有任何影响。下图为柴油机驱动的发电机。

燃料电池

能够将化学能直接转换成电能的装置叫做燃料电池，又称电化学发电器。燃料电池不需要这种复杂的转换过程，因此发电效率非常高，而且产生噪音和废气，是一种最有发展前途的发电技术，目前氢燃料电池的种类有空气燃料电池、固体燃料电池和同位素燃料电池。空气燃料电池的燃料有氢、甲醇等可燃气体，主要运用在功率为50～ 1 000kW的设备上，比如移动通讯设备、导弹火箭电源、单兵通讯工具电源等；固体燃料电池的燃料由氧化钇稳定的氧化锆等固态陶瓷电解质作为燃料，主要为大型设备供电，比如机器人、单兵外骨骼系统、无人机械等；放射性同位素燃料电池俗称“核电池”，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成，由核原料作为燃料，如锶、钚、钋等长半衰期的同位素，核电池放电周期长，可长时间为设备提供电能，主要运用于航天设备、深海探测、医学设备。你没看错，很多医学设备只用核电池，比如心脏起搏器里就有一个小如纽扣的核电池。下图为心脏起搏器里的核电池

不论是发电机还是电池，只要电路中的负载不工作就不会消耗电能，不同的是电池在开路时电能会继续储藏在电池里，而发电机则在不关机的情况下做无用功，所以不会白白损耗电能，损耗的只是为发电机提供动力的“其他形式能源”。