V-kosmose.com

Электродвигатель

Физика > Электродвигатель

 

Рассмотрите схему, мощность и работу электродвигателя. Узнайте, какие бывают электродвигатели, характеристики, сила Лоренца, вращательный момент, формула.

Электродвигатель – прибор, отвечающий за трансформацию электрической энергии в механическую.

Задача обучения

  • Разобраться в том, как генерируется сила в электродвигателях.

Основные пункты

  • Большая часть электродвигателей применяет взаимодействие магнитных полей и токопроводящих проводников, чтобы сгенерировать силу.
  • Ток в проводнике представлен перемещающимися зарядами. Поэтому сила Лоренца будет присутствовать в токопроводящей катушке в магнитном поле.
  • На токопроводящую катушку в двигателе будет влиять сила с обеих сторон, что приводит к вращательному моменту.

Термины

  • Сила Лоренца – влияет на частичку с зарядом в условиях электромагнитного поля.
  • Вращательный момент – вращательный эффект силы.

Главные принципы работы двигателя напоминают те, что использует генератор. Исключение – двигатель трансформирует электрическую энергию в механическую. Большая часть электродвигателей применяет контакт магнитных полей и токопроводящих проводников, чтобы сгенерировать силу. Электродвигатели можно найти в вентиляторах, насосах, станках, различной бытовой технике и т.д.

Сила Лоренца

Если поместить подвижную частичку с зарядом в магнитное поле, то на нее повлияет сила Лоренца:

F = q × v × B (v – скорость перемещающегося заряда, q – заряд, B – магнитное поле). Ток в проводнике представлен подвижными зарядами. Поэтому токопроводящая катушка в магнитном поле будет также поддаваться силе Лоренца. Для проводника со стабильным током, лишенным движения, сила Лоренца:

F = I × L × B (F – сила, I – ток в проводе, L – длина провода, B – магнитное поле).

Сила Лоренца направлена перпендикулярно по отношению к направленности течения и магнитного поля. Ее можно найти по правилу правой руки, где большой палец укажет в сторону тока, первый – на магнитное поле, а третий – на силу.

По правилу правой руки можно определить направленность силы Лоренца

Механика двигателя

Как происходит работа в устройстве электродвигателя? Процесс функционирования двигателя и генератора объясняется вращением катушки в магнитном поле. В генераторе она подключена к внешней цепи. Позже поворачивается, активируя перемену в потоке, индуцирующем электромагнитное поле. Токопроводящая катушка двигателя также испытывает силу, что приводит к вращательному моменту. Ток в катушке всегда испытывает влияние силы Лоренца. Сила на сторонах будет обладать противоположными направлениями, потому что так перемещаются заряды. То есть, катушка начнет совершать обороты.


Раздел Физика

Магнитный поток, индукция и закон Фарадея
Цепи переменного тока
Применение индукционных и электромагнитных волн
Магнитные поля и прогноз Максвелла