Параграф 57 Физика 8 класс Пёрышкин | Конспект

⚡️ Электрический двигатель

⚙️ Электрический двигатель

Движение проводника с током в магнитном поле лежит в основе работы электрического двигателя.

• Электродвигатель работает за счет взаимодействия магнитного поля и электрического тока в проводнике.

• Принцип работы можно рассмотреть на примере рамки (рис. 159).

• Эта рамка представляет собой прямоугольную проволочную петлю, насаженную на вертикальную ось.

• Данная петля помещена между полюсами магнита.

• Когда через рамку пропускается ток, на ее стороны начинает действовать сила Ампера.

• Эта сила создает вращательное движение.

• Одна сторона рамки движется вверх, другая — вниз, в результате чего она начинает вращаться.

🔄 Принцип действия рамки в магнитном поле

Рамка соединена с источником тока с помощью металлических щеток, которые касаются контактных пластин — полюсов.

• При этом через рамку течет электрический ток, направленный от одной щетки к другой.

• На части рамки, находящейся в магнитном поле, сила Ампера действует перпендикулярно проводнику.

• Данный процесс приводит к вращению рамки.

• Когда рамка поворачивается на 180 градусов, направление силы Ампера меняется на противоположное.

• Чтобы рамка продолжала вращаться в одном направлении, используют специальные переключатели.

• Данные переключатели изменяют направление тока каждый пол-оборота.

• Так создается непрерывное вращательное движение.

🌀 Якорь электродвигателя

Якорь — это подвижная часть электродвигателя, которая состоит из большого числа витков проволоки (рис. 160).

• Эти витки уложены на цилиндрический каркас.

• Якорь размещается внутри магнитного поля.

• Данный элемент играет роль проводника с током, на который действует сила Ампера.

• При подаче тока на якорь создается вращательное движение.

• Это движение передается на вал электродвигателя.

• Якорь усиливает взаимодействие магнитного поля и тока.

• Это позволяет развивать большую мощность и использоваться для привода различных механизмов.

💡 Изобретение электрического двигателя

Первые электрические двигатели были изобретены в 1834 году русским ученым Борисом Семеновичем Якоби.

• Борис Семенович Якоби создал электрический двигатель, который мог использоваться для практических нужд.

• Данный двигатель мог применяться для привода лодок и небольших машин.

• Двигатель Якоби работал на основе принципа взаимодействия тока и магнитного поля.

• Это устройство использовало якорь для усиления действия силы Ампера.

• Изобретение Якоби стало важным этапом в развитии электротехники.

• Оно позволило создать устройства для преобразования электрической энергии в механическое движение.

🚀 Современные электрические двигатели

Современные электрические двигатели применяются в различных областях — от бытовых приборов до крупных промышленных установок.

• Данные устройства получили широкое распространение благодаря высокой эффективности и надежности.

• Электрические двигатели используются в электромобилях, поездах и авиации.

• Важным преимуществом является их способность развивать высокую мощность при малых размерах.

• Благодаря использованию мощных магнитов, современные электродвигатели могут достигать КПД до 98%.

• Этот факт делает их одним из самых эффективных видов преобразования энергии.

💎 База параграфа

• 📐 Величины и формулы:

  • КПД (Коэффициент полезного действия) — достигает 98% в современных моделях.

  • Мощность — характеристика, усиливаемая за счет конструкции якоря.

  • Угол поворота — 180 градусов (точка смены направления силы без переключателя).

• 🔢 Цифры и константы:

  • 1834 год — дата изобретения первого практического электродвигателя.

  • 98% — максимальный КПД современных электрических двигателей.

• 🧪 Явления и опыты:

  • Вращение рамки с током в магнитном поле — базовый физический эксперимент, демонстрирующий работу силы Ампера.

  • Работа переключателя тока — процесс, обеспечивающий непрерывность вращения в одном направлении.

• 📖 Определения:

  • Электродвигатель — устройство для преобразования электрической энергии в механическую.

  • Якорь — подвижная часть двигателя с обмоткой, на которую действует магнитное поле.

  • Щетки — элементы для подвода тока к вращающимся частям (контактным пластинам).

• 👤 Личности:

  • Борис Семенович Якоби — русский ученый, изобретатель первого электродвигателя (1834 год).

📝 Подведем итоги

• Работа электродвигателя основана на действии силы Ампера на проводник с током в магнитном поле.

• Для создания непрерывного вращения используются переключатели, меняющие направление тока каждые пол-оборота.

• Якорь с множеством витков значительно повышает мощность устройства.

• Первый практически применимый двигатель был создан Б. С. Якоби в 1834 году.

• Современные электродвигатели — это сверхэффективные машины с КПД до 98%, незаменимые в промышленности и транспорте.