我知道这个问题对于 +90% 的人来说可能听起来很愚蠢，但我的大脑并没有真正得到发电。
我不明白的是发电机在旋转时会产生什么电压或电流？有时我看到发电机可以产生 x 量的电势和 y 量的电流。
我从电学的基础开始。旋转/移动的磁铁使电子向一个方向移动，由于动能的变化而产生电位，对吗？因此，如果一个人在两个端子上连接一个万用表，就会读取电压。我这样做了，很容易理解。现在事情开始让我感到困惑。
有时，人们可以在规格上看到电机可以提供一定的电流，这是我不明白的。电流通过欧姆定律与电位有关，对吧？换句话说，电流仅取决于负载（或电线）的电阻和电位。此外，仅当存在电压梯度/下降时，电流才会流动。为什么在像这样的发电机上指定电流？
让我感到困惑的是发电机上电压-电流的这种内在组合。谁能帮我理解这一点？谢谢你，也很抱歉降低了这个组的智商。
在内部，发电机产生与其速度成正比的电压。
然而，这并不意味着恒定电压总是来自以固定速度运行的发电机。发电机的绕组和其他部分有一些电阻。大致而言，您可以将发电机视为与速度成正比的电压源，串联固定电阻。
当电流因发电机负载而流动时，会发生两件事：
例如，假设一台特定的发电机以 60 Hz (3600 RPM) 旋转时在无负载的情况下产生 50 V RMS。空载意味着电流为0，因此内阻两端的电压降为零。因此，在空载时，您可以看到发电机产生的实际内部电压。
让我们进一步说内部电阻为 2 Ω。如果您将 75 Ω 负载连接到发生器，内部电压源现在将内部电阻和您的负载串联作为其负载。这意味着内部电压源上的负载为 77 Ω。电流为 (50 V)/(77 Ω) = 649 mA。不可避免的内部电阻上的压降为 (649 mA)(2 Ω) = 1.3 V。因此，在 649 mA 时您会得到 48.7 V。
发电机产生的总电能为 (50 V)(649 mA) = 32.5 W。其中 (1.3 V)(649 mA) = 844 mW 最终会加热发电机，您实际上得到 (48.7 V)(649 mA ) = 31.6 W 输出。由 649 mA 乘以轴转速在轴上产生的反向扭矩为 32.5 W 加上克服机械摩擦所需的任何东西。
如果您要使发电机的输出短路，则将流过最大可能的电流。但是，由于电压为零，因此您不会断电。发电机产生的所有功率都用于加热其内部电阻。轴上的阻力会很高。如果你设法继续以相同的速度转动发电机，你就会投入大量的机械动力，所有这些动力都会在发电机中转化为热量。对于许多真正的发电机来说，这会在相对较短的时间内过热并损坏它们。
上面的讨论是针对基本生成器的。显然有些人有兴趣讨论汽车交流发电机。这些现在是带有整流器、调节器和反馈的完整单元，上述内容并不适用。它确实适用于汽车交流发电机内的裸发电机，但您无法直接访问它，并且它的工作原理被控制器主动修改和遮蔽。
有时，人们可以在规格上看到电机可以提供一定的电流，这是我不明白的。电流通过欧姆定律与电位有关，对吧？
不是你想的那样。
是的，如果您连接较低电阻的负载，如果发电机的输出电压保持恒定，电流将会增加。这由 \$ I = \frac {V}{R} \$ 表示。
但是，有一些限制，包括绕组的最大载流额定值等细节。电机可以提供越来越多的电流，但绕组温度会随着您的动作而升高，并且在某些时候您会烧坏它们。根据经验，运行温度每升高 10°C，绕组寿命就会减半。
换句话说，电流仅取决于负载（或电线）的电阻和电位。
是的，如上所述。
此外，仅当存在电压梯度/下降时，电流才会流动。
是的。两点之间的电压或“电位”差异将导致电流流动。这有点像用软管连接的两个水箱。水会一直流动，直到水位相同。随着高度差的减小，电流会下降。
为什么在像这样的发电机上指定电流？
这是输出的设计限制。
更新：我错过了问题中的“这个”链接。
这看起来像一个汽车交流发电机，所以情况有点复杂。为汽车电池充电需要 > 14 V，因此输出标称 12 V，但实际上更像 14 V。如果您在有人将发动机从怠速转至中速时监控汽车电池上的电压，您可能会看到电压升高。（您还会看到前照灯明显变亮。）该交流发电机上有一个调节器，可以调节励磁绕组电流以保持电压接近指定输出 - 可能是 14 V 左右。
在车辆中，发电机和交流发电机之间存在差异。
首先，照片中显示的不是（直流）“发电机”，而是一个交流发电机，其中包括一个二极管桥（3 相，6 个二极管）以整流成直流。
让我们确保您首先了解这一点。
最初，发电机与换向绕组一起使用，电刷与转子绕组接触，以将交流电压切换回直流电压。
由于 60 年代后期的电刷电弧故障，这些被重新设计为使用铜滑环为转子提供直流电的交流发电机，我们称之为自励，因为它可以使用整流后的输出电压来激励转子电流，从而使旋转通量可以有效地增加输出交流电流，该电流通过旋转皮带轮所做的功放大，并通过具有固定低电压基准的稳压器将输出电压调节至 14.2V。
接下来我们知道电动机/发电机和交流发电机会产生与 RPM 成正比的“空载”EMF 电压，但在这种情况下，调节器控制转子（旋转直流）“励磁电流”，以便在 RPM 变化时也调节电压。然而，低于某个 RPM，没有多少励磁电流可以提高电压，这只会提供电流增益。
因此 RPM 产生电压，而励磁电流自动调节由内部稳压器和负载电流确定的输出电流（欧姆定律，Vout= Iout(load)*R(load)）。因此，在固定负载下，励磁电流会随着 RPM 的升高而自然降低。
然而，我们知道负载也会通过阻抗比影响电压，因此源阻抗必须低于所有预期负载，启动电机除外，启动电机的阻抗要低得多，但就像发电机一样，它有一个带有重型铜刷的换向器。
因此，交流发电机产生由 RPM 和励磁电流调节的电压和电流，所以我们说它产生的功率取决于负载。由于蛇形皮带的可用扭矩很高，因此它可能在低于 500 RPM 时出现欠压，但能够在 1200 RPM 左右提供全功率，使用发动机 RPM 通过皮带轮比率缩放到交流发电机 RPM。
简而言之（没有双关语，因为这会在高 RPM 下烧毁 6 个二极管桥）交流发电机是一个固定 RPM 的电压调节电流控制电流源，它提供为电池和其他负载充电所需的所有电流。它的大小必须适合电流，因为电池 ESR 确定将电压提高到 14.2V 的最大电流，并且电池 ESR 会随着转动大型卡车起动电机所需的 CCA 容量（如果是新的）增加而降低。
尽管车辆一旦运行就可以在没有电池的情况下运行，但交流发电机必须在正确的稳压电压和电流下具有电流容量才能满足预期的需求。最大的负载是充电不足的电池。当电池老化时，每个电池会变得更加不匹配，并且最弱的电池会因交流发电机电流过大而导致电解液沸腾，从而达到 14.2V，因此每个电池的电压不是 14.2/6=2.366V，任何高出 10% 的电池都会迅速老化。因此，在旧电池上安装更大的交流发电机可能会比正常情况更快地导致电池故障。
让我们考虑一个新的 1000 安培 CCA 额定电池，它在加热时的 CA 额定值为 1200A。这意味着 ESR 为 (12.5v-7.5V)/1000A= 5 mΩ，从标准测试下降到 7.5V 和欧姆定律。那么将电池从 12 V（充电不足）提高到 14.2V 的最大电流是多少？再次根据欧姆定律，(14.2-12)V/5mΩ= 440 安培！！幸运的是，二极管可以处理短暂的过电流周期，而弱交流发电机可能会烧毁其二极管，而更强的交流发电机可能需要更多的 RPM 才能将电压提高到 14.2，直到充电水平上升。
因此，交流发电机电流和电池 CCA 是针对每辆车设计的，通过仔细选择匹配二极管 ESR 和电池单元 ESR 不匹配以防止老化，从而以最低成本延长使用寿命。这就是为什么它们有时在更换一个或另一个后不会持续很长时间。过多的 V 稳压器设置以及尺寸或维护不当的电池会加剧这种情况。（短裤的翘板），在亚利桑那州的阳光下烘烤的环境温度过高。等等等等
对不起，回答太长了，我希望这能提高你在交流发电机上的智商。它更复杂，因为控制回路是一个电流控制电流源 (CCCS)，具有参考电压以获得 14.2V +/-0.1 的输出。这导致它成为一个稳定的电压源。 此时的其他答案，根本不提这个。
发电机短路，产生最大电流；发电机线圈内的电流将作用于对抗“磁体”提供的磁场，并通过磁通补偿、磁通反向、因此部分磁通抵消来实现反馈系统。
部分通量抵消限制了线圈的内部“B”场。