Принцип работы электродвигателя в приложении от издательства Дрофа

введение в МКТ : системы счисления : основы логики : первые шаги : flash для всех : excel начинающим : карта


Объяснение принципа работы электрического двигателя
в мультимедийном приложении от издательства Дрофа

Давайте рассмотрим принцип работы электрического двигателя, предлагаемый издательством Дрофа в своем мультимедийном приложении к учебнику Физика 8 класс в §62. Действие магнитного поля на проводник с током. Электрический двигатель, анимация 129 Физический адрес установки объекта из свойств ярлыка: "C:\Program Files (x86)\Drofa\Naglyadka\2012\fizika_08\qmlv1.exe"

Ниже приведено два скриншота с работающей демонстрации. На обоих снимках видна рамка, соединенная с полукольцами, касающимися угольных контактов, соединенных с полюсами аккумулятора. Риторический вопрос, в какую сторону потечет ток, если допустить, что левая клемма аккумулятора положительна, а правая - отрицательная?

1п__2л

Надеюсь, что вас не удивит ответ - никуда! По рисунку видно, что верхнее и нижнее полукольца, через угольные контакты, должны будут накоротко замкнуть электроды. Конечно, можно предположить, что контакты очень малы и левый контакт касается только верхнего полукольца, а правый только нижнего. Но тогда не понятно, а каким образом на правом рисунке ток в рамке изменился на противоположный.

Делаем еще одно предположение, пусть в коробочках, названных нами угольными электродами, прижимаемых к полукольцам, располагаются электронные переключатели, которые и переключают ток в рамке таким образом, что когда рамка в вертикальном положении в верхнем ее проводнике ток меняет свое направление то в одну, то в другую сторону, как это показано на втором рисунке.

Воспользовавшись правилом левой руки найдем направление Силы Ампера на верхний и нижний проводники рамки, т.е ее вращающий момент на обоих рисунках. На левом рисунке момент направлен влево, а на правом вправо. Получается, что рамка, в таком случае не будет вращаться.

Проверяем другим способом, применяя правило правой руки. Четыре пальца правой руки направляем по току в рамке, обхватывая ее, большой палец показывает направление вектора магнитной индукции, создаваемый рамкой. Он направлен влево, но поскольку одноименные полюса отталкиваются - рамка повернется против часовой стрелки на 90 градусов.

На втором рисунке получается, что рамка повернется по часовой стрелке. Но если на рамку действуют противоположные моменты сил, то она будет "дергаться" в ту и другу сторону, а не вращаться непрерывно, как показано на анимации от издательства Дрофа.

Вывод: Следовательно, в верхнем и нижнем проводнике, вертикально расположенной рамки, ток не должен изменять своего направления. Т.е., в рассматриваемом нами случае, в верхнем проводнике вертикально расположенной рамки ток должен быть всегда направлен вправо, а в нижнем - наоборот влево

Кроме того, после ухода рамки от вертикального положения, ток нужно отключать, поскольку наряду с уменьшающимся вращающим моментом появляются растягивающие составляющие силы, тормозящие рамку и полностью останавливающие ее при горизонтальном положении, о чем как раз и говорилось в первой половине демонстрации.

Ниже представляем версию интерактивной анимации, демонстрирующей принцип работы электродвигателя постоянного тока с устраненными ошибками допущенными издательством Дрофа

Принцип работы электрического двигателя постоянного тока

Примечание: для улучшения зрительного восприятия анимации можно простым щелчком мышки по полюсам магнитов уменьшать или наоборот увеличивать расстояние между постоянными магнитами образующими статор электродвигателя, создающий однородное магнитное поле.

Остается добавить, что для равномерного вращения ротора двигателя в течение оборота рамки и увеличения его (двигателя) мощности, количество рамок увеличивают, добиваясь следующего алгоритма работы. Как только первая рамка сместится от вертикального положения, она обесточивается и тут же ее место занимает следующая рамка, придавая якорю новый максимально возможный вращательный момент силы, за ней третья, четвертая и так далее. И только при повторном подходе к вертикальному положению каждой рамки, т.е. при повороте на 180 градусов, через них вновь пропускается импульс тока, но уже противоположного направления. (обратите внимание на тот факт, что направление тока через отдельно взятый нижний и верхний проводники при этом не изменяется, а для удобства отслеживания поворота рамки на 180 градусов, одна часть рамки окрашена в красный цвет, в то время как другая - в синий)

С принципом работы электрического двигателя постоянного тока разобрались, остается разобраться, а что же такое электрический двигателеь и для чего он предназначен - ответы на все эти вопросы найдем здесь - Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатели

  © Северобайкальск, Russia
Александр Козлов, 2006-2018
проливается