机电一体化奇迹随处可见的电机能发动万能引领科技进步
电机是利用电磁感应原理来实现电能与机械能之间转换的设备。它不仅能够将电能转化为动力推动机械运动，还可以通过相互作用的磁场和电流产生力来实现旋转。这意味着，电机不仅是一种发动力的工具，它还具有发电的潜力。实际上，与传统意义上的发电机不同，任何一个依据以上原理工作的装置都可以被视作一种小型发电机。
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在操作中，当我们使得导线穿过变换中的磁通时，就会观察到一系列复杂但有规律的情形。通过弗莱明右手定则，我们了解了当导线在磁通中移动时，如何生成有方向性的 电流。在这个过程中，不同位置和速度下的导线都会经历不同的体验。当它们靠近或远离强大的磁场时，他们会表现出不同的行为，这些都是根据法拉第定律和楞次定律所预言的。
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在理解这些物理现象之前，让我们先考虑一下基本概念。一根简单的线圈，其面积S由高度h乘以长度l组成，而角速度ω定义了其旋转状态。如果我们假设这根线圈正好位于一个强大的B向量形成的地球磁场之内，那么当其表面平行于B向量时，它们就处于最佳状态。在这种情况下，对于给定的时间t，产生的一个特殊角度θ（等于ωt）决定了这一切。
这里是一个重要公式：
Φ = B × S × cos(θ) = B × S × cos(ωt)
这里 Φ 是穿透该区域的总磁通量，而 E 是感应出来的一种叫做感应势差（或称为感应 electromotive force）的力量，可以用以下方式计算：
E = - (dΦ/dt) = B × S × ω × sin(θ)
当我们的视角恰好垂直于那片强大的B向量之上，即 θ 等于 90 度的时候，这个感觉到的力量完全消失。而如果 θ 正好是 0 度的时候，即垂直方向，我们获得最大可能数量的力量。这就是为什么人们说某些特定的设备—尤其是那些利用这样的物理现象—能够“自我激励”并且成为小型能源生产器。