Принцип работы электродвигателя

Если по проводу длиной , расположенному в однородном поле (рис.1) перпендикулярно магнитным линиям, проходит ток I от источника с напряжением U, то на него действует электромагнитная сила:

направление которой определяется по правилу левой руки.

Под действием этой силы провод будет двигаться со скоростью v, совершая механическую работу, и в нем будет индуктироваться э, д. с., направление которой, найденное по правилу правой руки, противоположно току. Величина встречной э. д. с.:

Если сопротивление провода ro , то по второму закону Кирхгофа можно написать:

или

откуда ток в цепи:

Найдем электрическую мощность:

Произведение I²r — это мощность тепловых потерь в проводе, а — механическая мощность.

Таким образом, полученная проводом электрическая энергия при движении его в магнитном поле преобразуется в механическую, а процесс преобразования энергии связан с наведением противо — э. д. с. Проводник, движущийся в магнитном поле, можно рассматривать как простейший электродвигатель.

Решим пример:

В магнитном поле с индукцией 1,2 Т перпендикулярно магнитным линиям движется провод длиной 0,5 м со скоростью 20 м/с. Сопротивление провода 0,1 Ом, напряжение на его зажимах 15 В.

Определить:

1) мощность цепи;

2) механическую мощность/развиваемую проводом;

3) тепловую мощность.

Решение:

Противо — э. д. с., наводимая в проводе:

Ток в проводе

Мощность цепи

Механическая мощность

Тепловая мощность

Источник — Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. (1972)

Добавить комментарий