电机原理是利用线圈切割磁场来产生电,而磁场由磁铁发出,磁铁的制造又需要电(电磁铁,永磁铁),或者靠挖矿(天然磁铁),自然界中没有可直接利用的电能,是不是表示我们使用的电能是在消耗天然磁铁(天然磁场)?就算有无限的动能,因为磁场会随着时间逐渐减弱,导致后没有磁场可以利用,电能也随之枯竭了?
首先你原理理解上就是错误的,要搞清楚,发电机发电的时候,并不是磁场能量转化为电能,而是线圈的机械能转化为电能。
打个不太严谨的比方好了:磁场在发电的过程中是工具,就好像是帆船的帆一样,线圈的机械能就好比风,而电能就好比船的动能。风能通过帆转化为船的动能,线圈的机械能通过磁场转化为电能。磁场在这里只是起到一个像帆约束风运动方向一样,约束电子运动方向的作用。帆同时受风和船两个力,磁场你也可以这么理解:它被线圈和电子夹在中间,线圈的机械能给力,它就去推电子,产生电能,就是发电机;电子的电能给力,它就去推线圈,产生机械能,就是电动机。
磁场的大小,就好比帆的大小,影响机械能转化为电能的能力。永磁电机的磁场不够了换磁铁就可以了,你担心的发出的电不够做磁铁的问题不存在:一度电做的磁铁,拿去做电机发电,可能发一亿度回来。二者完全不是一个数量级的。还拿帆船举例,帆船的帆用了这么几年省的油,比在加工厂加工它用的油多太多。
另外,大型发电机几乎全部是励磁发电机,也就是说,其内部的磁场完全是靠电磁铁来提供的,维持这个磁场当然是需要耗电的,但跟发电机发出的电相比就九牛一毛了。