它们是如何工作的
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燃料电池和电动机的原理是什么?

“清洁”的电车会取代尾气中含有危害性温室气体的汽车、柴油车吗?首先要面对的一大难题是,电车耗电量大,所需的电池庞大而笨重。燃料电池相当于一个便携的发电设施,小巧轻便,可以在车上使用。它只需要供应燃料和氧气就能连续发电,燃料可以是氢或者任何含氢的物质。

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燃料电池是如何工作的?

燃料电池是一种电化学装置,由正负两个电极(负极即燃料电极,正极即氧化剂电极)以及电解质组成。在正极和负极之间,将水通电后,水分子即被分离成氢气和氧气。这就是水的电解过程。燃料电池的使用则是一个与之相反的过程,通过结合氢气和氧气来产生水,同时发电。质子交换膜将正极和负极分开。随着氢气的流入,氢原子中的电子在正极处被分离出来,并沿着电线流动,随即形成电流,最终返回原料电池的负极。

随处可见的电动机

把电能转化为动能的最高效的装置便是电动机。它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或定子绕组和一个旋转电枢或转子,工作原理和发电机相反,应用的是电磁效应。作为电磁体,这些线圈会与它外围的永久磁体所发出的永久磁场相互作用,驱使线圈围绕转轴转动。大到电气火车,小到电动牙刷和电脑硬盘驱动器,电动机有成千上万种用途。

未来到底会怎样?

如果燃料电池在各种车上得到广泛使用,那么我们就无需再加满汽油或者柴油,而只需要氢气。然而,把所有的加油站改建为氢气站,也需要花大概20年的时间。