Действие магнитного поля на рамку с током.

Если проволочную рамку прямоугольной формы поместить между полюсами магнита и её концы подключить к источнику тока, то рамка повернётся, так проявиться возникновение момента вращения.

В проводнике с током, помещённом в магнитное поле, произошло преобразование электрической энергии в механическую энергию. На этом явлении основан физический принцип действия электродвигателей.

Электромагнитная индукция

Если проводник поместить в магнитном поле и двигать его (с помощью какой-либо механической силы) так чтобы он пересекал силовые линии магнитного поля, то в проводнике появится электродвижущая сила, т.е. произойдёт разделение зарядов и на конце проводника появится разность потенциалов.

Если к концам проводника подключить потребитель, то к потребителю потечёт ток. Это явление называется - принципом электромагнитной индукции.

В проводнике появится индукционный ток и ЭДС - индукции. Направление ЭДС – индукции и индукционного тока определяется правилом правой руки.

Правило правой руки Если ладонь правой руки расположить так, чтобы магнитные линии входили в неё, и отогнутый под прямым углом большой палец совместить с направлением движения проводника, тогда вытянутые четыре пальца укажут направление индуктированной ЭДС.

Физический принцип действия машины постоянного тока как генератора основан на явлении возникновения ЭДС индукции в рамке из проводника при вращении её в магнитном поле. В проводнике, помещённом в магнитное поле, произошло преобразование механической энергии в электрическую энергию.

Примечание: ИНДУКЦИЯ [лат. < induction – возбуждение] – возбуждение электрического тока в каком-либо проводнике или изменение вокруг него магнитного поля.

Устройство двигателя и генератора

Устройство двигатель и генератора одинаково. Это одна и та же машина постоянного тока. Замечательной особенностью машины постоянного тока является её обратимость, т. е. возможность использования одной и той же машины, как для преобразования механической энергии в электрическую (при её работе в режиме генератора), так и для преобразования электрической энергии в механическую (при её работе в режиме двигателя).

У любой машины постоянного тока есть 2-е основные части: корпус, якорь.

1. Корпус - создаёт магнитное поле и состоит из электромагнитов (катушек возбуждения) и магнитопровода (стальной трубы). Сердечники магнитов называются полюсами.

В эл. схеме условно изображается только обмотки возбуждения.

2. Якорь - Это подвижная часть машины. Представляют собой систему множества проводников, в форме рамочек, которые работают в магнитном поле машины, так называемая обмотка якоря.

Составные части - вал якоря; сердечник; обмотки якоря; пластины коллектора;

крыльчатка вентилятора.

В эл. схеме условно изображается только обмотки якоря.

Двигатель 1) Корпус – создаёт магнитное поле в машине. В схеме - 2) Якорь – система проводников в магнитном поле - вращается, если по нему потечёт ток. В схеме - Чтобы машина постоянного тока работала в режиме двигателя нужно на обмотку якоря и обмотку возбуждения подать ток.

Генератор 1) Корпус – создаёт магнитное поле в машине. В схеме - 2) Якорь – система проводников в магнитном поле – вырабатывает ЭДС (Е), если его вращать. В схеме - Чтобы машина постоянного тока работала в режиме генератора нужно на обмотку возбуждения подать ток, а якорь вращать с помощью механической силы, и тогда в обмотках якоря появиться ЭДС индукции.