很多学电工的朋友，书本上都背过一句话：闭合电路的导体切割磁感线，就会产生感应电流。大部分人就把它当成一个考试知识点，死记硬背，并没有真正意识到，这个发现，到底改变了什么。
在法拉第电磁感应出来以前，人类获取电能，只有一条路，就是化学电池，也就是伏打电堆。电池能输出的功率很小，成本又高，根本不可能大规模供给工厂、城市照明。那个时代，电力只能待在实验室里面玩一玩小实验，成不了改变世界的能源。

正是1831年法拉第的电磁感应，打通了一道关键的大门：机械能可以转化成电能。水能、蒸汽机的机械能，都可以拿来发电，人类才算真正跨入电气化时代。
这里我要纠正一个很常见的误区。很多资料说，奥斯特发现电生磁，法拉第发现磁生电，两个刚好配对。这个说法，只说对了一半。
奥斯特的电生磁，通电导线产生磁场，但是这个磁场，只能让指针偏转，吸一吸铁钉，它不能够持续对外做功，不能拿来发电。而法拉第的电磁感应，是能量的互相转换。机械能变电能，电能也可以变回机械能，这才是本质上的区别。
法拉第通过大量实验，总结出两条铁律，我们干电工天天都在用。

第一条：静止不变的磁场，不会产生感应电。一定要磁场发生变化，或者导体跟磁场之间有相对切割运动，线圈里面才会感应出电动势。这就解释了，发电机转子不转，就发不出电。一块磁铁安安稳稳放在线圈里面，线圈两端测不到电压，关键就在于磁通量要发生变化。
第二条：感应电压的大小，由三个条件决定：磁场的强弱、切割运动的速度，还有线圈的匝数。磁场越强电压越高，转速越快电压越高，线圈匝数绕得越多，输出电压也越高。
我们现场见到的发电机、电动机、变压器，全部都是遵循这个规律来制造、来调试的。

法拉第根据这个原理，做出来人类第一台圆盘发电机。一个铜圆盘，放在磁场里面转动，靠两个电刷引出电流。它产生的是脉动直流电，虽然没法直接并网，但它是人类第一次用机械能生出连续的电流。这台机器最大的意义，不是拿来干活，而是证明一件事：磁，真的可以生出电来。
从这台简陋的圆盘发电机开始，全世界的工程师，就开始不停改进。最早发展成熟的，是直流发电机、直流电动机。城市最早的路灯，工厂早期的动力，用的都是直流电。
讲到这里，很多师傅心里会有疑问：既然直流先搞出来，那为什么我们现在整个电网，到处都是交流电？
这里就说到历史上有名的交直流大战。直流电有两个绕不开的致命缺陷。第一，在当年的条件下，直流电很难升压降压。变压器是依靠变化的磁场工作，恒定直流产生的磁场不变化，变压器就不起作用。发电机发出来多高电压，输送出去就是多高电压。低压输电，电流大，线路损耗巨大，电能送不远。第二，大功率直流电机的换向器，工作的时候火花很大，磨损严重，故障率高，不适合长时间连续运行。
而交流电，完美解决了这些麻烦。交变的磁场，让变压器可以轻松升高、降低电压。高压输电，大大减少了线路损耗。交流电机结构简单，没有复杂的换向器，结实耐用，适合大规模生产。所以最后，交流供电体系取得了胜利，成为全世界电网的标准。当然，到了现代，随着电力电子技术的发展，高压直流输电在跨海、超远距离输电中也发挥着不可替代的作用。

说到这儿，我再把理论跟我们干活现场对应起来，大家一听就通透。
发电机：转子旋转，磁场切割定子线圈，磁通量不断变化，产生感应电动势，把机械能变成电能，这是电磁感应正向使用。
工厂大量使用的异步电动机：定子通入交流电，产生旋转磁场，切割转子导条，转子里面感应出电流，转子跟着转动，把电能变成机械能，这是电磁感应反向使用。
变压器：初级通入交流电，产生交变磁场，次级线圈感应出电压。它没有任何转动部件，是电磁感应的静态应用。
包括互感器、电抗器、电焊机，追根溯源，根基全部来自法拉第的电磁感应。
我们学习电磁发展的历史，不是单纯听历史故事。弄懂底层原理，再回头看设备故障、绕组电压、高压输电，很多东西就不再是死记硬背。你理解透电磁感应，你就明白发电机为什么转速影响电压；电机为什么缺相会烧毁；变压器为什么通直流电不行；为什么远距离送电要用高压；线圈匝数改变，电压为什么跟着改变。许许多多的故障现象、安装调试的规则，根源都在这里。
下一集第七集，我们将迎来物理学史上最伟大的天才之一——麦克斯韦。他用四个方程，不仅统一了电和磁，还顺手把“光”也收了进去，直接开启了无线电通信时代！我们下期接着聊。

没意思，看这种没营养的东西，还不如多发几条换水管子的经验。