Решебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС §57

1. Движение проводника с током в магнитом поле лежит в основе работы электрического двигателя (электродвигателя).

2. Рассмотрим принцип работы электродвигателя, используя прибор, изображенный на рисунке 159. Легкая прямоугольная рамка ABCD, насаженная на вертикальную ось, может вращаться между полюсами магнита. К концам рамки прикреплены металлические полукольца 2.

   Для соединения источника тока и рамки служат металлические пластинки – щетки 1. К каждой щетке прижимается полукольцо. Одна щетка всегда соединена с положительным полюсом источника тока, а другая – с отрицательным.

   Поскольку рамка с током помещена в магнитное поле, то возникают силы, с которыми магнитное поле действует на проводник с током (рамку). Стороны рамки AB и DC будут перемещаться в противоположные стороны и рамка повернётся. При этом вместе с рамкой повернутся полукольца и каждое прижмётся к другой щётке. Ток в рамке изменит направление на противоположное. Это обеспечивает продолжение вращения рамки в прежнем направлении.

3. Электрические двигатели получили широкое применение: насосы, вентиляторы и кондиционирование воздуха, компрессоры, конвейеры, движущая сила для других машин, лифты, системы отопления и др.

   По сравнению с тепловыми двигателями, электрические при той же мощности имеют меньшие размеры. Они не загрязняют окружающую среду, так как не выделяют газов, дыма и пара. Им не нужен запас топлива и воды. Электрические двигатели могут быть любой мощности: от нескольких ватт до сотен и тысяч киловатт. КПД мощных электрических двигателей может достигать 98%.

4. Один из первых в мире электрических двигателей, пригодных для практического применения, был изобретен русским ученым Борисом Семеновичем Якоби в 1834.

Когда рамка с током повернулась на угол 90°, силы, действующие на рамку, направлены в противоположные стороны, и рамка остановливается. Чтобы этого не произошло, и рамка продолжала вращаться, в том же направлении нужно изменить направление силы тока в рамке. Для этого используют специальные металлические полукольца, которые при вращении меняют полярность (направление тока в проводнике рамки), и рамка начинает вращаться в том же направлении.