英语翻译：

【电】 acyclic machine; homopolar generator; homopolar machine
unipolar dynamo

分词翻译：

单极的英语翻译：

【电】 homopolar; monopole; single pole; unipolar

发电机的英语翻译：

dynamo; electromotor; generator
【计】 electrical generator
【化】 generator
【医】 dynamo; generator

专业解析

单极发电机（Homopolar Generator/Unipolar Generator）是一种基于法拉第电磁感应定律的直接电流发电装置。其核心原理是导体在均匀磁场中旋转时，沿径向切割磁感线，从而在导体内部产生电动势。该设备由以下三部分构成：

1. 旋转导体：通常为金属圆盘或圆柱体（如铜质材料），在轴向磁场中绕中心轴高速旋转。
2. 静态磁场：由永磁体或电磁线圈产生与旋转轴平行的均匀磁场，例如钕铁硼永磁体可提供0.5-1.2特斯拉的磁感应强度。
3. 电流收集系统：通过电刷（如碳刷）在旋转体边缘和轴心处导出电流，形成闭合回路。

单极发电机的输出电压遵循公式：

$$

mathcal{E} = frac{1}{2} B omega R

$$

其中( B )为磁感应强度，( omega )为角速度，( R )为导体半径。其典型特征包括低输出电压（通常<10V）、高电流承载能力，以及无需换向器的结构优势。

在应用层面，单极发电机常用于脉冲功率系统（如美国海军电磁炮原型机）和金属电解工业。根据《IEEE Transactions on Plasma Science》记载，改进型单极发电机可产生兆安级瞬态电流。

主要局限在于能量转换效率较低（约30-50%），且需要精密机械轴承维持高速旋转。麻省理工学院开放课程指出，现代研究集中于超导磁体与液态金属电刷的技术突破。

网络扩展解释

单极发电机是一种基于法拉第电磁感应原理的直流发电机，其核心结构包含在垂直磁场中旋转的导体盘或圆柱体。以下是详细解释：

1. 原理与结构
   单极发电机通过导体（如铜盘）在均匀静磁场中旋转产生电流。当导体旋转时，其中心与边缘因切割磁感线形成电势差，方向由旋转方向和磁场方向共同决定。与传统发电机不同，它无需换向器即可直接输出单向电流。

2. 特点与参数

   • 低电压、大电流：典型电压为数百伏，但电流可达数十万安培（如现代超导磁极配合液氮冷却铜盘的设计）。
   • 历史实例：早期如GE 1905年生产的300kW/500V型号，以及1912年西屋公司的2000kW/260V型号。

3. 现代应用与技术挑战
   现代改进型采用超导磁体和高速旋转铜盘，可瞬间释放极强电流，用于电磁炮等设备。但铜盘快速制动技术、大电流传输等问题仍制约实际应用。

4. 命名与分类
   亦称“法拉第圆盘发电机”或“非循环发电机”，属于直流发电机范畴，区别于需要换向器的传统结构。

总结来看，单极发电机凭借结构简单和瞬时大电流特性，在特殊领域有潜力，但技术瓶颈使其尚未大规模普及。

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