9 класс. Урок 13-14. Генераторы тока. Промышленные источники тока. Решение задач.

Если над сердечником с надетой на него катушкой будет вращаться постоянный магнит, то магнитное поле вокруг катушки будет непрерывно меняться и вследствие явление электромагнитной индукции в ней будет возникать переменный индукционный ток. На этом принципе работает индукционный генератор переменного тока, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую.

Схема индукционного генератора переменного тока, применяемого на велосипедах, изображена на рисунке 1.

 При вращении восьмиполюсного постоянного магнита — ротора 1 в обмотке статора 2 возникает ЭДС. Присоединенная к концам 3 и 4 обмотки, электрическая лампочка 5 находится под напряжением.

На рисунке 2 показан поперечный разрез промышленного генератора. Неподвижная часть генератора, т. е. статор 1, представляет собой станину, набранную из листов магнитомягкой электротехнической стали. На статоре имеется обмотка из толстого медного провода.

Вращающаяся часть генератора — ротор 2 представляет собой электромагнит, обмотка 3 которого питается от специального генератора постоянного тока — возбудителя.

При вращении ротора магнитное поле, пронизывающее обмотку статора, периодически меняется, за счет чего в ней индуцируется переменная ЭДС индукции.

На тепловых электростанциях для вращения ротора используются паровые турбины.
На гидроэлектростанциях для вращения ротора используются сравнительно тихоходные водяные турбины. Поэтому для получения переменного электрического тока частотой 50 Гц применяют генераторы с роторами, имеющими большое число пар полюсов.

Учебное видео: Принцип действия генератора тока

Учебное видео: Модель генератора постоянного тока

Учебное видео: Получение промышленного электрического тока

Решение задач.

1. Что называют линиями магнитной индукции?

2. Как направлен вектор магнитной индукции по отношению к магнитным линиям?

3. Как направлены линии магнитной индукции внутри соленоида?

4. С какой силой действует магнитное поле с индукцией 10 мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0,1м? Линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.

5. Какова индукция магнитного поля, в которой на проводник с длиной активной части 5см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

6. Прямолинейный проводник с током длиной 50см находится в однородном магнитном поле с индукцией 2Тл и расположен под углом 30 градусов к вектору магнитной индукции. Чему равна сила Ампера, действующая на проводник с током со стороны магнитного поля при силе тока, равной 4А?