發電機發電的時候，如果沒有電器在用電，那麼這些發出來的電去了哪裡？白白損失了嗎？大家好，歡迎關注兵器知識譜，今天我們來探討一個關於發電的物理知識的話題。發電機發電原理簡單來講就是磁生電，閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，在導體上就會產生電流的現象叫電磁感應現象，產生的電流叫做感應電流。玩過磁鐵的讀者應該知道磁鐵有兩極，即S極和N極，同極相斥，異極相吸，當S極接近到N極時相互之間會產生吸引力，如果我們把兩極磁鐵在保持吸引力的距離上將兩者約束起來，那麼二者之間就會產生磁感線，再用導電物體在兩者之間來回運動完成切割磁感線動作，那麼這個導電物體上就會產生電流。每切割一次磁感線導電物體就發生一次電荷遷移，電荷遷移從導電物體的一段輸出，再從另一端迴流，這就是電路的正負極；如果導電物體兩端沒有導線連接或者連接的導線斷開，那麼就不會發生電荷遷移，電路中就沒有電流，做切割磁感線運動就沒有意義，這就是發電基本原理。下圖為磁生電原理圖

任何一種發電機都是基於磁生電基本原理來發電，包括核能發電

發電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，比如柴油發電機就是通過內燃機將柴油燃燒產生熱能，熱能推動活塞運動並帶動發電機轉動，轉動的發電機不斷地切割其內部磁場裝置的磁感線從而獲得電能；水電站的發電機則是通過水流衝擊渦輪轉動來帶動發電機旋轉切割磁感線發電；火電廠則是通過焚燒煤炭產生熱能將鍋爐中的水加熱至蒸發，將蒸發出來的高溫水蒸汽輸入到蒸汽輪機內驅動蒸汽輪機轉動從而帶動發電機旋轉切割磁感線發電；而核能發電其實就是將火電廠中的熱能來源煤炭換成核原料，通過核反應來加熱鍋爐中的水生產蒸汽，接下來的步驟就跟火電廠發電沒有區別了。核動力潛艇與核動力航空母艦所使用的核動力裝置就是一個縮小版的核能發電站，都是通過核能發電，然後使用電力驅動發動機使潛艇和航母運行。下圖為美軍尼米茲級核動力航母，核動力航母並非直接使用核能驅動，而是用核能發電，再用電能來驅動。

電路與電能消耗

用導線與電源、開關、負載相連接的導電線路就叫做電路。當開關閉合時，電流能通過正極驅使負載工作在迴流到負極，這時的電路叫做通路電路；如果開關斷開，電流無法迴流時負載不工作，這時的電路就叫做開路電路，比如用電池作為電源的手電筒，按下關閉按鈕後電筒不亮，說明電筒內的電路已經開路，開路狀態下電銅不消耗電池裡的電能，發電機也一樣。啟動發電機發電以後，從發電機輸出的電流將驅動負載工作，如果將供電線路開關斷開，發電機供電線路將形成開路，那麼發電機內的切割磁感線裝置將做無意義的高速旋轉，這種不做功的無意義旋轉只是單純的消耗由內燃機提供的動能，因此又叫做無用功。無用功在持續空耗燃料，除此以外對發電機沒有任何影響。下圖為柴油機驅動的發電機。

燃料電池

能夠將化學能直接轉換成電能的裝置叫做燃料電池，又稱電化學發電器。燃料電池不需要這種複雜的轉換過程，因此發電效率非常高，而且產生噪音和廢氣，是一種最有發展前途的發電技術，目前氫燃料電池的種類有空氣燃料電池、固體燃料電池和同位素燃料電池。空氣燃料電池的燃料有氫、甲醇等可燃氣體，主要運用在功率為50～ 1 000kW的設備上，比如移動通訊設備、導彈火箭電源、單兵通訊工具電源等；固體燃料電池的燃料由氧化釔穩定的氧化鋯等固態陶瓷電解質作為燃料，主要為大型設備供電，比如機器人、單兵外骨骼系統、無人機械等；放射性同位素燃料電池俗稱“核電池”，它是通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變為電能而製造而成，由核原料作為燃料，如鍶、鈈、釙等長半衰期的同位素，核電池放電週期長，可長時間為設備提供電能，主要運用於航天設備、深海探測、醫學設備。你沒看錯，很多醫學設備只用核電池，比如心臟起搏器裡就有一個小如鈕釦的核電池。下圖為心臟起搏器裡的核電池

不論是發電機還是電池，只要電路中的負載不工作就不會消耗電能，不同的是電池在開路時電能會繼續儲藏在電池裡，而發電機則在不關機的情況下做無用功，所以不會白白損耗電能，損耗的只是為發電機提供動力的“其他形式能源”。

題主問:當發電機發電，如果沒有電器用電，那麼這些發出來的電去了哪裡?看樣子題主不是專業人士，甚至連物理都沒學過，以水電站為例來說明一下，水電站利用水的落差產生的能量，推動水輪機的轉輪旋轉，再通過主軸帶動發電機轉子旋轉，轉子上的磁極形成的磁場也在旋轉，因此定子線圈不斷的切割磁力線，從而產生電流發出電，即是水能一機械能一電能的過程，正常發電的情況下，水電站的水能與外界用電戶能量是平衡的(除了中間損失)，那麼題主的問題就變成這樣:當電網故障突然跳閘，發電機斷開甩負荷，水流產生的能量到哪裡去了?專業的角度來回答就容易了，發電機突甩負荷時，如果沒有及時關閉水輪機導葉或噴針從而切斷水流，機組轉速會迅速上升，直至達到飛逸轉速為止，但這種情況破壞力是很大的，這時水能沒有轉換為電能，水能消耗在高速旋轉過程中的風阻、摩擦損耗去了。所以，當機組突甩負荷時，調速器要按照事先設定的水輪機導葉關閉規律關閉導葉或噴針，切斷水流，儘量避免產生飛逸破壞。當然關閉規律和關閉時間要通過計算設定，關閉不能太快也不能太慢，這就是所說的要進行調節保證計算才能確定。

我以上的解釋，題主應該明白了吧。

電如今已經是我們生活中不可或缺的物質，因此大大小小的電廠都在日夜不停地發電，那麼如果發出的電用不完，多餘的電去了哪裡呢？剛好看到一篇專家的文章，聽聽專家怎麼說。

大家都明白，正常運作的情況下供電一定比用戶需求的電能要多，否則局部地區用電負荷突然增加，供不應求容易導致大規模停電。發電廠產生的過剩電能一部分會通過電網被調度到電力匱乏的地區。電網就像城市的地鐵線、公交線路，成網以後才可以發揮調配作用，並且電網的分佈越廣，電力系統整體就越穩定。我國目前從超高壓，高壓到普通電網都具有世界領先的技術能力，全國建設了包括西電東送等完善強大的輸電網絡，可以在全國範圍內進行調配。

我國採用的是220伏電壓，50赫茲的交流電，也就是說電流方向每秒鐘改變50次，本質就是一對磁極的發電機轉子每秒鐘轉動50圈。如果是許多工廠的大型設備集體開工，居民生活電器也都在使用，就可能對城市的電力系統產生影響，阻抗會突然增加，每秒鐘轉50圈的轉子可能變成49圈，如果該城市依舊不增加供電量，電壓就會降低，低到一定數值，電器就無法使用，城市電網就會癱瘓。

為了避免這種情況發生，電網調度就會發出指令，要求發電企業增加供電量。熱力發電廠就會提高發電機轉速，保證220伏電壓和50赫茲頻率電流穩定輸出。水力電廠也會如此。目前國家電網的自動化控制非常先進，會保證各個電網的均衡，當某城市電力無法滿足需求時，還可以跨區調度。

說了這麼多，還沒有解決你的疑問，電力的供應一定得大於實際需求，才有隨時調度的能力，那麼一定會有多餘的電，怎麼處理呢？

答案就在水力發電廠。抽水蓄能電站是一種專門為解決電力過剩而設計的水力發電站，當電力負荷處於低谷時，多餘的電能會給水泵，將低處的水輸送到高處的水庫儲存起來，待高峰時再用來發電。亞洲最大的抽水蓄能水電站——天荒坪水電站，年抽水耗電量42.86億千瓦時，發電量31.60億千瓦時，能源利用率達到了73.7%。

（資料來源網絡）

這個問題其實是個大問題。解決也不是一些人回答的那樣，不用就斷開，空轉什麼的白白浪費掉了。

首先是要用電規劃。匹配電力需求和峰谷情況來規劃發電量，避免大的供需矛盾。這個對一個家庭 一個小區來說用電不穩定。到了一個縣市，一個大企業來說，就是相對固定的了，用電負荷不會突然間發生大的變化。

其次是用電負荷均衡，在各級供電網絡都有負載切換平衡的設備，比如最普遍的10千伏變電站切供電線路。

最後就是一些儲能，比如抽水蓄能電站，當然這種相對量不大，且不具有通用性。

總的來說，發電“太多”用不完，和發不夠電一樣，危害都是很大的，絕對要當成大事來抓。某種程度上，發電太多危險更大，對發電設備的安全運行影響很大。

1. 減小發電量。
   

2. 把多餘的電能轉換成其它可儲存能量，比如把水抽到高處，再放下來發電。或者把清潔電能用在一些不合算的地方，比如兩元成本，出一元商品行為。

3. 電能如果不使用，他是依然存在的。你可以理解為這樣的一種情形。如下：

你用嘴向上吹一個紙片，嘴是發電機，紙片是用電器。

• 紙片重，就要多吹氣（多發電）。

• 紙片輕，就少吹氣。

因為紙片的高度要固定（電壓固定），不能忽高忽低（電壓忽高忽低），所以只能調節吹氣量。

如果任由嘴吹氣，是不是紙片就能無限飛高，顯然不是，它會保持在某個高度（勢能）。電壓也是這樣的，磁場能轉換為電的勢能也有個高度，當兩方平衡時，就不會再升高了。和紙片高度類似。

像風能太陽能這樣的，不能減小發電量的，如果無法利用，也只能白白看著的份，沒有辦法。

如果沒有連接負載形成迴路，那麼發電機線圈只是處於最低耗能的空轉，發電機線圈也沒有反向磁場阻力來消耗動能，白白損失的只是燃氣機或蒸汽機的部分能量。（注：負載電流越高，這個阻力越大，消耗的動能就越高）

假設整套發電機設備的熱能轉化為電能的最大轉化效率是40%，即每消耗100焦耳熱能最高可以產生40焦耳的電能，其餘的60焦耳能量以熱能和摩擦等方式耗掉了……（能量單位轉換是：1度電=1千瓦時=1000瓦x3600秒=3600000焦耳）。

而發電機空轉時，沒有迴路所以沒有產生電能，不考慮發電機組本身的摩擦的話就只是在白白消耗那60%的熱能，發電機線圈兩端只存在電場，而沒有電流，只保持著電場的平衡狀態，電能也並不會藏在哪裡，也不會出現越積越多引起“不良後果”的事情。

囉裡囉嗦的一大堆，就是說不到點子上！我來告訴你吧，很簡單，發電機再外力(水，風，蒸汽)驅動下電樞轉動，此時:

1.如果電樞外部接有負載，電樞切割磁感線產生電動勢，對負載輸出電流做功，同時，電樞上也會產生相應的電磁阻尼力，這個阻尼就需要外力來克服掉，並且負載功率越大，電流就越強，阻尼力也就越高，所以就需要更多的外力來對電樞做功，這就是發電。

2.如果電樞外部空載，此時就沒有感應電流，電樞轉動的阻力就只有軸承以及各部分機械摩擦阻力，而並沒有電磁阻尼力，所以外力此時只是克服摩擦力做功，電樞空轉，並沒有發電。

每一個電器就是一個閉合電路，，發電機是你用多少才發多少，當所有電器都不用時，發電機雖然在轉但由於沒有閉合電路，所以沒有負載，幾乎是空轉，打個比方，發電機是一盒牛奶，你就是電器，你吸才會有奶，吸的越用力奶越多，如果電器功率超過發電機，那發電機就要燒壞了

所謂＂發電機發電＂都是錯誤的說。還有，物理書上寫的＂磁生電、電生磁＂的說法也是不對的。如果我進一步問：磁怎麼生的電？電又怎麼生的磁？恐怕沒有一個人能回答得滿意、讓人信服。實際上，電這個東西充滿了整個地球，甚至連整個＂太空都是＂滿滿的，可以說無處不在，宇宙有多大，它就有多少。所謂的＂發電機＂只不過是一臺＂抽水機＂，它把＂空中＂充滿電的電＂調整、調動＂起來，使之有了＂紀律性、排列性、方向性＂，讓它們朝一個方向前進，通過特殊的裝置，比如燈泡、電爐絲等，做了＂功＂。＂電＂這個東西到處都有，充滿了地球、充滿整個宇宙，只要方法得當，可以用之不盡。所謂＂用＂，其實只是＂借＂的意思，用了，大自然的電並沒有少、沒有損失，還是原來一樣多。

柴油發電機未帶用電設備運行時，發電機只是有電勢（電壓）而沒有輸出電流，也就是沒有電功率損耗。柴油機輸出的功率只是柴油機、發電機轉動克服轉動摩擦而損耗的功率，這時候，柴油機的油門開度很小，每小時的耗油量也很少。只有帶上用電設備後，柴油機的做功才會變大，發電機要把一部分柴油機輸出的機械功率轉換成電功率而被用電設備消耗掉，這時候柴油機的耗油量就會隨之增加。發電機在不超過額定輸出功率的範圍內，發電機輸出功率越大，柴油機每小時的耗油量也越大。