Вопрос 2. Принцип действия машины постоянного тока в генераторном и двигательном режимах. Направление тока, ЭДС, электромагнитного момента

Электрическая машина предназначена для преобразования механической энергии в электрическую (генератор), электрической в механическую (двигатель) или электрической энергии одного вида в электрическую энергию другого вида (преобразователь).

Принцип действия генератора состоит в том, что при передвижении проводника длиной l со скоростью v перпендикулярно магнитным линиям в поле с индукцией В в нём по закону электромагнитной индукции возникает ЭДС e=Blv.

Если замкнуть концы проводника через сопротивление, то ЭДС создаст ток. Направления ЭДС и тока у генератора всегда совпадают.

Ток взаимодействуя с магнитным потоком, в котором он находится, создаёт силу выталкивания проводника из магнитного поля, равную f_m=Bil.

Сила взаимодействия f_m проявляется как реакция на внешнюю силу перемещения проводника. Она равна и направлена противоположно внешней силе.

Принцип действия двигателя состоит в следующем: если к проводнику, находящемуся в магнитном поле, подвести напряжение, т. е. пропустить через него ток, то проводник под действием возникшей силы f_m начнёт перемещаться. При перемещении вследствие пересечения проводником магнитного поля в нём возникает ЭДС, проявляющаяся как реакция на подведённое напряжение. Поэтому ЭДС в двигателе всегда направлена навстречу току.