Действие магнитного поля на проводник с током. Явление

Билет 18. Действие магнитного поля на проводник с током. Явление
электромагнитной
индукции.
Электрический
двигатель.
Генератор
электрического тока.
На проводник с током действует сила Ампера, которая способна привести
проводник в движение. Это находит применение в электродвигателях.
Электрический двигатель—электрическая
машина
(электромеханический
преобразователь), в которой электрическая
энергия преобразуется в механическую,
побочным эффектом является выделение
тепла.
На рамку с током со стороны
магнитного поля действует сила Ампера,
заставляя рамку вращаться. На рамке
уложена
обмотка,
состоящая
из
нескольких
витков
проволоки, покрытой
изоляцией. Концы обмотки присоединены к
металлическим
полукольцам.
Каждое
полукольцо прижимается к металлической
пластинке – щетке.
При повороте рамки присоединенные к ее концам полукольца повернутся
вместе с ней и каждое прижмется к другой щетке, поэтому ток в рамке изменит
направление на противоположное. Это нужно для того, чтобы рамка продолжала
вращаться в том же направлении.
Двигатели постоянного тока применяются на транспорте (электровозы,
трамваи, троллейбусы).
Коэффициент полезного действия мощных электродвигателей достигает 98%.
Такого высокого КПД не имеет никакой другой двигатель.
Магнитный поток
Магнитным потоком через поверхность площадью S называют величину,
равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и
косинус угла между векторами В и перпендикуляром к контуру .
.
Магнитный поток пропорционален числу линий
магнитной индукции, пронизывающих поверхность
площадью S.
Магнитный поток характеризует распределение
магнитного поля по поверхности , ограниченной
контуром.
Магнитный поток в 1Вб создается однородным магнитным полем с индукцией
1Тл через поверхность площадью 1м2, расположенной перпендикулярно вектору
магнитной индукции.
Электромагнитная индукция.
Если подносить постоянный магнит к катушке или наоборот, то в катушке
возникнет электрический ток. То же самое происходит с двумя близко
расположенными катушками: если к одной из катушек подключить источник
переменного тока, то в другой также возникнет переменный ток, но лучше всего
этот эффект проявляется, если две катушки соединить сердечником. По
определению Фарадея общим для этих опытов является следующее: если поток
вектора индукции, пронизывающий замкнутый, проводящий контур, меняется, то в
контуре возникает электрический ток.
Это явление называют явлением электромагнитной индукции, а ток –
индукционным. При этом явление совершенно не зависит от способа изменения
потока вектора магнитной индукции.
Явление электромагнитной индукции – это явление возникновения
индукционного тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока,
пронизывающего данный контур.
Направление индукционного тока зависит:
 От увеличения/уменьшения магнитного потока
 От полярности магнита
Сила возникающего тока зависит:
 От скорости изменения магнитного потока
 От количества витков катушки
Генератор постоянного тока преобразует механическую энергию в
электрическую. Генераторы малой мощности иногда выполняются с постоянными
магнитами.
При вращении рамки в магнитном поле
вследствие явления электромагнитной индукции в
рамке возникает электрический ток.