☰ Содержание · Физика

Электродвигатель и задачи на магнитное поле

Уроки 59–60 · 2 урока · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, Ж. Э. Усаров, К. Т. Суяров, М. К. Юлдашева. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных школ, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом «O‘qituvchi», Ташкент, 2019
59

Электродвигатель постоянного тока

Учебник: с. 162–164
ЦельЗнай устройство электродвигателя постоянного тока (статор, ротор, коллектор, щётки) и как он работает.
Новые слова
статор · statorротор · rotorколлектор · kollektorщётки · cho‘tkalar
Объяснение

Электродвигатель превращает электрическую энергию в механическую; его работа основана на силе Ампера, действующей на рамку с током в магнитном поле. Неподвижная часть — статор (он создаёт магнитное поле), а вращающаяся часть — ротор (обмотанный якорь). Если бы направление тока в рамке не менялось, когда ротор проходит пол-оборота, силы повернули бы его обратно. Поэтому коллектор (два полукольца) меняет направление тока каждые пол-оборота, а щётки передают ток вращающемуся ротору. В результате силы продолжают вращать ротор в одну сторону. Двигатели используются в трамваях, электропоездах, дрелях и вентиляторах; их КПД намного выше, чем у тепловых двигателей. Держи руки, волосы и одежду подальше от вращающихся частей работающего двигателя и не вскрывай приборы, включённые в сеть.

Примеры
Модель двигателя потребляет 2 А при 12 В: P = I·U = 2 · 12 = 24 Вт. Полезная механическая мощность 18 Вт: η = 18 : 24 · 100 % = 75 %.
Маленький игрушечный двигатель потребляет 0,4 А при 3 В: P = 3 · 0,4 = 1,2 Вт. За 10 с израсходованная энергия A = P·t = 1,2 · 10 = 12 Дж.
Работа в классе

Нарисуй в тетради схему двигателя, подписав магнит статора, рамку, полукольца коллектора, щётки и батарейку. Наблюдай за игрушечным двигателем только со взрослым, от батарейки.

Упражнения
1
Какова роль коллектора в двигателе?
2
Двигатель потребляет 10 А при 100 В. Чему равна его мощность в Вт?
3
Двигатель потребляет 2000 Вт и отдаёт полезную мощность 1600 Вт. КПД в %?
4
Почему волосы и свободная одежда опасны рядом с работающим двигателем?