Билет № 20 электрического двигателя

Действие магнитного поля на проводник с током. Опытное подтверждение этого явления. Электродвигатель постоянного тока. Его устройство (по таблице или модели).

Сила Ампера -магнитное поле действует с некоторой слой на проводник с током.

Правило левой руки: Если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, 4 вытянутых пальца указывали направление силы тока, тогда согнутых на 90 градусов большой палец укажет направление силы Амперы.

Вектор магнитной индукции – это силовая характеристика магнитного поля. Он направлен по касательной к силовым линиям магнитного поля.

Магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током, находящийся в этом поле. На рисунке изображен проводник АВ, подвешенный на гибких проводах, которые присоединены к источнику тока. Проводник АВ помещен между полюсами дугообразного магнита, т.е. находится в магнитном поле. При замыкании электрической цепи проводник приходит в движение.

Направление движения проводника зависит от направления тока в нем и от расположения полюсов магнита. В данном случае ток направлен от А к В, и проводник отклонился влево. При изменении направления тока на противоположное проводник переместится вправо. Точно так же как и проводник изменит направление движения при изменении расположения полюсов магнита.

Практически важное значение имеет вращение проводника с током в магнитном поле.

На рисунке изображен прибор, с помощью которого можно продемонстрировать такое движение. В этом приборе легкая прямоугольная рамка ABCD насажена на вертикальную ось. На рамке уложена обмотка, состоящая из нескольких десятков витков проволоки, покрытой изоляцией. Концы обмотки присоединены к металлическим полукольцам 2: один конец обмотки присоединен к одному полукольцу, другой – к другому.

Каждое полукольцо прижимается к металлической пластинке – щетке 1. Щетки служат для подвода тока от источника к рамке. Одна щетка всегда соединена с положительным полюсом источника, а другая – с отрицательным.

Вращение катушки с током в магнитном поле используется в устройстве электрического двигателя.

На рисунке изображена схема такого устройства, оно называется якорем двигателя. На схеме (она дана в перпендикулярном сечении) витки проволоки показаны кружочками.

Магнитное поле, в котором вращается якорь такого двигателя, создается сильным электромагнитом. Электромагнит питается током от того же источника тока, что и обмотка якоря.

Вал двигателя, проходящий по центральной оси железного цилиндра, соединяют с прибором, который приводится двигателем во вращение.

Двигатели постоянного тока нашли особенно широкое применение на транспорте (электровозы, трамваи, троллейбусы).

Один из первых в мире электрических двигателей, пригодных для практического применения, был изобретен русским ученым Борисом Семеновичем Якоби в 1834 г