Електродвигуни

    Відомо, що провідники із струмом взаємодіють між собою (притягуються або відштовхуються). Це пояснюється тим, що провідник зі струмом, який знаходиться в магнітному полі, який створив інший провідник, перебуває під дією сили. Отже провідник зі струмом взаємодіє з полем постійного магніта. Якщо гнучкий провідник (мішура) повісити між полюсами підковоподібного магніту і пропустити через нього струм, то він почне рухатись. При чому напрям руху провідника пов'язано з напрямом руху електричного струму.

Правилом лівої руки : якщо магнітні силові лінії постійного магніту входять в долоню, а чотири витягнутих пальця показують, напрям струму, то відігнутий великий палець покаже напрям руху провідника.

    Якщо прямокутну рамку з дроту насадити на вісь і розмістити між полюсами постійного магніту так, щоб її кінці з'єднувались з джерелом струму, наприклад, через металеві напівкільця і ковзаючі по них щітки, то при замиканні електричного кола рамка буде обертатись, так як дві протилежні частини провідника AD і ВС будуть рухатись в протилежних напрямках. При повороті рамки на 180° напівкільця поміняють щітки, і напрям струму зміниться на протилежний. В результаті цього рамка продовжить рух в тому ж напрямі. Обертання рамки з струмом в полі постійного магніту використовується в електродвигунах.

    Найпростіший електродвигун складається з:

1) Якоря з обмоткою;

2) Статора з магнітами;

3) Колектора з щітками;

4) Затискачів для підключення джерела струму;

5) Вала з редуктором - для передачі обертання.

Один із перших в світі електродвигунів, придатних для практичного використання, був винайдений російським вченим Б.С. Якобі в 1834 році.

     Двигуни постійного струму використовуються в тих випадках, коли потрібне плавне регулювання швидкості, наприклад, в тролейбусах, транваях, електровозах, в підіймальних кранах та в пристроях автоматики. Існують спеціальні безіскрові двигуни постійного струму для перекачування нафти і газу.

    Двигуни змінного струму широко використовуються в промисловості. Це пояснюється наступними їх позитивними властивостями:

1) вони мають менші розміри, ніж теплові двигуни однакової потужності;

2) не виділяють при роботі токсичних речовин (екологічні);

3) можуть бути встановлені в будь якому місці;

4) можуть бути будь яких розмірів та будь якої потужності;

5) мають високий коефіцієнт корисної дії (ККД до 98%).

    Якщо провідник, з'єднаний з гальванометром, рухати в магнітному полі, то прилад зафіксує появу електричного струму. Явище виникнення електричного струму в провіднику, який пересікає магнітні силові лінії, називається електромагнітною індукцією. На цьому принципі основано отримання електричного струму. В генераторі відбувається процес, зворотній процесові в електродвигуні: обмотка обертається в магнітному полі, і в ній виникає електричний струм. Для обертання вала генератора використовують енергію води, вітру або палива, які перетворюються з допомогою турбін або двигунів внутрішнього згорання, ядерних реакторів і т.д.

Питання

1) Як діє на провідник зі струмом магнітне поле ?

2) Як і чому рухається в магнітному полі рамка з постійним струмом ?

3) Як влаштований найпростіший електродвигун ?

4) Де використовуються електродвигуни ?

5) Що таке електромагнітна індукція, де використовується це явище ?

Керівник гуртка Нікуліца В.Г., UT1YN

           Студент 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О. UR5YVD

P.S. Компютерний набір матеріалу виконано студентом 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О.