8 класс. Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель

Подробности

Обновлено 08.02.2019 22:51

Назад в "Оглавление" - смотреть

Каково действие магнитного поля на проводник с током?

Магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током, находящийся в этом поле.


1. Как показать, что магнитное поле действует на проводник с током, находящийся в этом поле?

Надо подвесить проводник на гибких проводах, присоединенных к источнику тока.
При помещении этого проводника с током между полюсами постоянного дугообразного магнита он придет в движение.
Это доказывает, что магнитное поле действует на проводник с током.

2. От чего зависит направление движения проводника с током в магнитном поле?

Направление движения проводника с током в магнитном поле зависит от направления тока в проводнике и от расположения полюсов магнита.

3. При помощи какого прибора можно осуществить вращение проводника с током в магнитном поле?

Прибор, на котором можно осуществить вращение проводника с током в магнитном поле, состоит из прямоугольной рамки, насаженнной на вертикальную ось.
На рамке уложена обмотка, состоящая из нескольких десятков витков проволоки, покрытой изоляцией.
Так как ток в цепи направлен от положительного полюса источника к отрицательному, в противоположных частях рамки ток имеет противоположное направление.
Поэтому и силы магнитного поля будут действовать на эти стороны рамки тоже в противоположные стороны.
В результате рамка начнет поворачиваться.

4. При помощи какого устройства в рамке меняют направление тока через каждые пол-оборота?

Рамка с обмоткой подключается в электрическую цепь через полукольца и щетки, позволяющее менять направление тока в обмотке каждые пол-оборота:
- один конец обмотки присоединен к одному металлическому полукольцу, другой - к другому;
- полукольца вращаются месте с рамкой;
- каждое полукольцо прижимается к металлической пластине-щетке и при вращении скользит по ней;
- одна щетка всегда соединена с положительным полюсом источника, а другая - с отрицательным;
- при повороте рамки полукольца повернутся вместе с ней и каждое прижмется уже к другой щетке;
- в результате ток в рамкё изменит направление на противоположное;
В такой конструкции рамка вращается все время в одном направлении.

5. Как устроен технический электродвигатель?

Вращение катушки с током в магнитном поле используется в устройстве электродвигателя.
В электродвигателях обмотка состоит из большого числа витков проволоки.
Они укладывают в прорези на боковой поверхности железного цилиндра.
Этот цилиндр нужен для усиления магнитного поля.
Цилиндр с обмоткой называется якорем двигателя.
Магнитное поле, в котором вращается якорь такого двигателя, создается сильным электромагнитом.
Электромагнит и обмотка якоря питаются от одного источника тока.
Вал двигателя (ось железного цилиндра) передает вращение на полезную нагрузку.

6. Где применяются электрические двигатели?

Двигатели постоянного тока нашли особенно широкое применение на транспорте (электровозы, трамваи, троллейбусы), в насосах для выкачивания нефти из скважин, на экскаваторах, прокатных станах, кораблях.
В промышленности применяют и электродвигатели, работающие на переменном токе.

7. Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми?

Электрические двигатели обладают рядом преимуществ:
- при одинаковой мощности они имеют меньшие размеры, чем тепловые двигатели;
- при работе они не выделяют газов, дыма и пара, т.е. не загрязняют воздух;
- им не нужен запас топлива и воды.
- их можно установить в удобном месте: на станке, под полом трамвая, на тележке электровоза;
- можно изготовить электрический двигатель любой мощности: от нескольких ватт, например в электробритвах, до сотен и тысяч киловатт;
- более высокий КПД.

8. Кто и когда изобрёл первый электродвигатель, пригодный для практического применения?

Первый электрический двигатель, пригодный для практического применения, изобрел русский ученый Борис Семенович Якоби в 1834 году.

Назад в "Оглавление" - смотреть