Детская энциклопедия

Меню сайта











Генератор переменного тока

После открытия и исследования электромагнит­ной индукции стала очевидной возможность соз­дать генератор, который сможет преобразо­вывать механическую энергию в энергию элек­трическую. Для получения тока в замкнутом витке проволоки нужно изменять пронизывающий его поток индукции. Сделать это можно двояким путем: либо перемещать магнит относительно витка проволоки, либо перемещать виток прово­локи относительно магнита.

Первый генератор электриче­ского тока, построенный в 1832 г., был весьма несовершенен. Посмотрите на его изобра­жение (рис. 20): вы видите, что ЭДС в обмотках его катушек возбуждалась вращением подковооб­разного магнита. Ток, создаваемый такой маши­ной, был не похож на ток от гальванического элемента — он как бы метался из стороны в сторону, то и дело меняя свое направление. Этот ток назвали переменным, в отличие от постоянного тока, производимого гальваническим элементом.

По-иному был сконструирован другой ге­нератор: рамка провод­ника вращалась между неподвижными полюса­ми магнита. Ее концы со­единялись с двумя коль­цами на оси вращения рамки, а к кольцам при помощи скользящих кон­тактов подключалась электрическая цепь. На контактах колец возни­кал то «плюс» ,то «минус», что и означало генериро­вание переменной ЭДС.

То, что ток получал­ся переменным, сочли недостатком и принялись искать способ его выпрямить. Для этого прибегли к так называе­мому коммутатору. Во второй машине, напри­мер, оба конца рамки подсоединили к кольцу, которое разрезали пополам, и изолировали каждую половину слоем не проводящего ток вещества. Один скользящий контакт касался только того конца вращающейся рамки, на котором был «плюс», а второй контакт замы­кался на «минусе». Но хотя ток в цепи и стал постоянным по направлению, его величина ме­нялась с каждым полуоборотом рамки. Чтобы избежать резких изменений величины тока, увеличили количество рамок. Их концы под­соединили к диаметрально противоположным участкам разрезанного кольца-коллектора. Ток от такой машины тем более похож на постоян­ный, чем больше рамок на вращающемся ба­рабане — роторе (неподвижные магниты в такой машине называют статором).

Униполярная машина. Рассмотрим движе­ние проводника длиною L в плоскости, перпен­дикулярной направлению поля, когда один конец проводника неподвижен, а другой опи­сывает окружность. Электродвижущая сила на концах проводника определяется формулой за­кона электромагнитной индукции:

 

 

Изменение потока индукции (рис. 21)

вы­разится произведением площади малого сектора DS, которую опишет проводник при враще­нии с угловой скоростью w за время Dt, на индукцию магнитного поля В, в котором дви­жется проводник:

 

 

Машина, работающая по этой схеме (рис. 22), может быть построена, если проводник за­менить проводящим диском, который вращается относительно оси, располо­женной параллельно магнитно­му полю.

Электрическую цепь следует подключить одним кон­цом к оси диска, а другим — к его краю с помощью скользя­щего контакта. Машина эта называется униполярной, так как она генерирует ток одного направления

ЭДС униполярной машины тем больше, чем больше индук­ция магнитного поля, радиус диска и угловая скорость вра­щения. Усилить индукцию маг­нитного поля постоянных маг­нитов нельзя, но их можно заменить катушкой проволоки и пропускать по ней постоян­ный ток; поток индукции, соз­даваемый катушкой, пропорционален силе про­текающего в ней тока. Униполярная машина очень проста, но она в состоянии создать очень большую ЭДС и, значит, постоянный ток боль­шой силы.

 

 





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016