Застосування сили Ампера.
1821 рік Майкл Фарадей провів цікавий дослід.
Срібну чашу він наповнив ртуттю і посередині поклав постійний магніт. У ртуті плавав корок,
проткнутий мідним
дротом, другий кінець
дроту до полюсу вольтового стовпа. Другий полюс стовпа під’єднувався безпосередньо до срібної посудини. При включенні струму дротина починала обертатися навколо магніту. Помінявши плюс з мінусом, Фарадей домігся зворотного обертання дротини.
Обертальний рух провідника (рамки) зі струмом у магнітному полі має важливе практичне значення як механічна дія електричного струму.
Це явище було застосовано при створенні електричного двигуна.
Електричний двигун це пристрій, в якому електрична енергія перетворюється на механічну.
1)
2)
3)
4)
Обертання за
годинниковою
стрілкою (ГС)
Обертання за
ГС
Обертання за
інерцією в тому
самому напрямі
Обертання проти
ГС. Щоб продовжити
обертання за ГС,
слід змінити напрям
струму
Будова найпростішого електродвигуна
1. Ротор – рухома частина електродвигуна.
2. Статор – нерухома частина електродвигуна, зазвичай це магніт або електромагніт.
3. Якір (осередя) з накрученим на нього ізольованим мідним дротом.
4. Колектор, який складається з двох півкілець, до яких щільно прилягають вугільні щітки.
Колектор – пристрій який автоматично змінює напрямок струму в рамці.
Якобі Борис Семенович
(1801-1874)
ЯКОБІ СКОНСТРУЮВАВ - ЯКОБІ СКОНСТРУЮВАВ ПЕРШИЙ МАГНІТО-ЕЛЕКТРИЧНИЙ ДВИГУН
ПЕРШИЙ МАГНІТО-ЕЛЕКТРИЧНИЙ ДВИГУН.
Використання електродвигунів
Переваги електродвигунів
1. Бувають різних розмірів від іграшок до трамваїв.
2. Мають різну потужність.
3. Мають ККД 98%.
4. Не забруднюють навколишнє середовище.
5. Працюють без кисню (на Місяці, під водою).
Явище обертання рамки зі струмом у магнітному йолі використовується для створення електровимірювальних приладів.
Системи електровимірювальних приладів
Магнітоелектрична
Електродинамічна
Електромагнітна
Прилади магнітоелектричної системи (мал.а) працюють за принципом взаємодії магнітного поля постійного магніту на котушку зі струмом і рівну відповідну дію магнітного поля котушки зі струмом на постійний магніт.
Принцип дії – взаємодія магнітного поля і провідника зі струмом
У приладах електромагнітної системи (мал. б) використовується принцип взаємодії магнітного поля нерухомої котушки, через яку пропускають досліджуваний електричний струм, і рухомої металевої пластинки (осердя), що намагнічена цим самим полем.
Принцип дії - втягування залізного осердя котушкою зі струмом.
Робота приладів електродинамічної системи ґрунтується на взаємодії магнітних полів провідників зі струмами: два провідники із протилежно спрямованими струмами взаємно відштовхуються, з однаково спрямованими струмами – притягуються.
Принцип дії - взаємодія провідників зі струмом.
Електродинамічний гучномовець (динамік) – це пристрій, який перетворює електричний сигнал на чутний звук.
1 – звукова котушка;
2 – дифузор;
3 – постійний кільцевий магніт;
4 – керн;
5 – фланці.
Будова гучномовця
У динаміку сила Ампера, що діє на витки котушки, змушує котушку втягуватись у кільцевий магніт. Коли сила струму в котушці змінюється зі звуковою частотою, так само змінюється й сила Ампера - котушка коливається в такт зміні сили струму. Разом із котушкою коливається і
прикріплений до неї дифузор, який «штовхає» повітря, створюючи звукову хвилю, - гучномовець випромінює звук. До речі, поширені зараз навушники - це саме електродинамічні випромінювачі звуку.
Принцип дії гучномовця
На затискачах вимірювальних приладів магнітоелектричної системи зазначено полярність («+» і «–»). Що буде, якщо, вмикаючи прилад, не дотриматися полярності?
На малюнку зображено розріз електродвигуна, по обмотці якого проходить струм. У якому напрямку обертається ротор (якір): за годинниковою чи проти годинникової стрілки?
Домашнє завдання:
Використані джерела: