Тест. Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель
Список вопросов теста
Вопрос 1
Первый электрический двигатель, пригодный для практических целей создал
Вопрос 2
В основе работы электродвигателя лежит
Варианты ответов
- способность рамки с током поворачиваться в магнитном поле
- способность рамки с током не реагировать на магнитное поле
Вопрос 3
Варианты ответов
Вопрос 4
Варианты ответов
- не нужен запас топлива
- загрязняет атмосферу
- имеет маленькие размеры
- имеет низкий КПД
Вопрос 5
Где применяются электрические двигатели?
Варианты ответов
- транспорт
- в быту
- в космосе
- на стройке
Вопрос 6
На рисунке изображён?
Варианты ответов
- один из первых электромобилей
- телега
- автомобиль на первом ДВС
- карета
Вопрос 7
Выберите верные утверждения:
Варианты ответов
- магнитное поле действует на проводник с током с некоторой силой
- магнитное поле действует на заряженное тело с некоторой силой
- магнитное поле не оказывает влияния ни на какие тела
Вопрос 8
Каков коэффициент полезного действия электрических двигателей?
Варианты ответов
- 98%
- 75%
- 85%
Вопрос 9
В какой из электрических цепей, показанных на рисунке, проводник АВ при замыкании ключа придет в движение?
Варианты ответов
Вопрос 10
Благодаря чему рамка с током не просто поворачивается, а вращается в магнитном поле?
Источник
Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель
1. Магнитное пале действует на.
а) . прямой проводник с током.
б) . катушку с Током.
в) . рамку с током.
г) . любой проводник с током.
2. В какой из электрических цепей, показанных на рисунке, проводник А В при замыкании ключа придет в движение?
3. Какими способами можно изменить направление движения проводника с током в магнитном поле?
а) Изменением направления электрического тока в проводнике или расположения полюсов магнита,
б) Одновременным изменением направления электрического тока в проводнике и расположения полюсов машита.
в) Заменой источника тока или магнита.
4. Как.изменится движение проводника с током в магнитном пале, если одновременно изменить и направление тока в нем, и расположение полюсов магнита?
а) Направление движения изменится на противоположное.
в) Проводник не будет двигаться.
5. Благодаря чему рамка с током не просто поворачивается, а вращается в магнитном поле?
а) Вертикальному креплению ее оси.
б) Магниту специальной формы, концентрирующему магнитное поле возле рамки.
в) Щеткам, соединяющим рамку с источником тока через полукольца.
6. В конструкции какого электрического устройства использован принцип вращения рамки с током в магнитном поле?
а) Магнитного сепаратора.
в) Подъемного крана.
7. Какие двигатели — тепловые или электрические — обладают более высоким КПД, большей экологичностью и другими преимуществами?
б) Двигатели внутреннего сгорания.
8. Кто изобрел первый в мире пригодный для практического применения электрический двигатель?
Источник
§ 62. Действие магнитного поля на проводник с током. Электрический двигатель
Мы знаем, что проводники с токами взаимодействуют друг с другом с некоторой силой (§ 37). Это объясняется тем, что на каждый проводник с током действует магнитное поле тока другого проводника.
Вообще магнитное поле действует с некоторой силой на любой проводник с током, находящийся в этом поле.
На рисунке 117, а изображён проводник АВ, подвешенный на гибких проводах, которые присоединены к источнику тока. Проводник АВ помещён между полюсами дугообразного магнита, т. е. находится в магнитном поле. При замыкании электрической цепи проводник приходит в движение (рис. 117, б).
Рис. 117. Действие магнитного поля на проводник с током
Направление движения проводника зависит от направления тока в нём и от расположения полюсов магнита. В данном случае ток направлен от А к Б, и проводник отклонился влево. При изменении направления тока на противоположное проводник переместится вправо. Точно так же проводник изменит направление движения при изменении расположения полюсов магнита.
Практически важное значение имеет вращение проводника с током в магнитном поле.
На рисунке 118 изображён прибор, с помощью которого можно продемонстрировать такое движение. В этом приборе лёгкая прямоугольная рамка ABCD насажена на вертикальную ось. На рамке уложена обмотка, состоящая из нескольких десятков витков проволоки, покрытой изоляцией. Концы обмотки присоединены к металлическим полукольцам 2: один конец обмотки присоединён к одному полукольцу, другой — к другому.
Рис. 118. Вращение рамки с током в магнитном поле
Каждое полукольцо прижимается к металлической пластинке — щётке 1. Щётки служат для подвода тока от источника к рамке. Одна щётка всегда соединена с положительным полюсом источника, а другая — с отрицательным.
Мы знаем, что ток в цепи направлен от положительного полюса источника к отрицательному, следовательно, в частях рамки АВ и DC он имеет противоположное направление, поэтому эти части проводника будут перемещаться в противоположные стороны и рамка повернётся. При повороте рамки присоединённые к её концам полукольца повернутся вместе с ней и каждое прижмётся к другой щётке, поэтому ток в рамке изменит направление на противоположное. Это нужно для того, чтобы рамка продолжала вращаться в том же направлении.
Вращение катушки с током в магнитном поле используется в устройстве электрического двигателя.
В технических электродвигателях обмотка состоит из большого числа витков проволоки. Эти витки укладывают в пазы (прорези), сделанные вдоль боковой поверхности железного цилиндра. Этот цилиндр нужен для усиления магнитного поля. На рисунке 119 изображена схема такого устройства, оно называется якорем двигателя. На схеме (она дана в перпендикулярном сечении) витки проволоки показаны кружочками.
Рис. 119. Схема якоря двигателя
Магнитное поле, в котором вращается якорь такого двигателя, создаётся сильным электромагнитом. Электромагнит питается током от того же источника тока, что и обмотка якоря. Вал двигателя, проходящий по центральной оси железного цилиндра, соединяют с прибором, который приводится двигателем во вращение.
Двигатели постоянного тока нашли особенно широкое применение на транспорте (электровозы, трамваи, троллейбусы).
Якорь электродвигателя
Есть специальные безыскровые электродвигатели, которые применяют в насосах для выкачивания нефти из скважин.
В промышленности применяют двигатели, работающие на переменном токе (их вы будете изучать в старших классах).
Электрические двигатели обладают рядом преимуществ. При одинаковой мощности они имеют меньшие размеры, чем тепловые двигатели. При работе они не выделяют газов, дыма и пара, а значит, не загрязняют воздух. Им не нужен запас топлива и воды. Электродвигатели можно установить в удобном месте: на станке, под полом трамвая, на тележке электровоза. Можно изготовить электрический двигатель любой мощности: от нескольких ватт (в электробритвах) до сотен и тысяч киловатт (на экскаваторах, прокатных станах, кораблях).
Коэффициент полезного действия мощных электрических двигателей достигает 98%. Такого высокого КПД не имеет никакой другой двигатель.
Якоби Борис Семёнович (1801—1874)
Русский физик. Прославился открытием гальванопластики Построил первый электродвигатель, телеграфный аппарат, печатающий буквы.
Один из первых в мире электрических двигателей, пригодных для практического применения, был изобретён русским учёным Борисом Семёновичем Якоби в 1834 г.
Вопросы
- Как показать, что магнитное поле действует на проводник с током, находящийся в этом поле?
- Пользуясь рисунком 117, объясните, от чего зависит направление движения проводника с током в магнитном поле.
- При помощи какого прибора можно осуществить вращение проводника с током в магнитном поле? При помощи какого устройства в рамке меняют направление тока через каждые пол-оборота?
- Опишите устройство технического электродвигателя.
- Где применяются электрические двигатели? Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми?
- Кто и когда изобрёл первый электродвигатель, пригодный для практического применения?
Задание
- Вращение рамки с током в магнитном поле используется в устройстве электрических измерительных приборов. На рисунке 120, а показана схема устройства одного из таких приборов. Между полюсами постоянного магнита (или электромагнита) располагается лёгкая катушка К, внутри которой находится неподвижный железный сердечник С. Катушка расположена горизонтально. Ток в неё поступает по металлическим пружинкам П. При отсутствии тока пружинки удерживают катушку в горизонтальном положении, а прикреплённую к ней стрелку — на нулевом делении шкалы. Объясните, как действует прибор.
Рис. 120
На рисунке 121 изображён автомат, с помощью которого включается звонок, когда температура в помещении поднимается выше нормы. Назовите все части автомата. Объясните его действие. В каких случаях целесообразно применять такие автоматы? Приведите примеры.
Источник
Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель
1. Магнитное пале действует на.
а) . прямой проводник с током.
б) . катушку с Током.
в) . рамку с током.
г) . любой проводник с током.
2. В какой из электрических цепей, показанных на рисунке, проводник А В при замыкании ключа придет в движение?
3. Какими способами можно изменить направление движения проводника с током в магнитном поле?
а) Изменением направления электрического тока в проводнике или расположения полюсов магнита,
б) Одновременным изменением направления электрического тока в проводнике и расположения полюсов машита.
в) Заменой источника тока или магнита.
4. Как.изменится движение проводника с током в магнитном пале, если одновременно изменить и направление тока в нем, и расположение полюсов магнита?
а) Направление движения изменится на противоположное.
в) Проводник не будет двигаться.
5. Благодаря чему рамка с током не просто поворачивается, а вращается в магнитном поле?
а) Вертикальному креплению ее оси.
б) Магниту специальной формы, концентрирующему магнитное поле возле рамки.
в) Щеткам, соединяющим рамку с источником тока через полукольца.
6. В конструкции какого электрического устройства использован принцип вращения рамки с током в магнитном поле?
а) Магнитного сепаратора.
в) Подъемного крана.
7. Какие двигатели — тепловые или электрические — обладают более высоким КПД, большей экологичностью и другими преимуществами?
б) Двигатели внутреннего сгорания.
8. Кто изобрел первый в мире пригодный для практического применения электрический двигатель?
Источник