Билет 18. Действие магнитного поля на проводник с током. Явление электромагнитной индукции. Электрический двигатель. Генератор электрического тока.
На проводник с током действует сила Ампера, которая способна привести проводник в движение. Это находит применение в электродвигателях.
Электрический двигатель—электрическая машина (электромеханический преобразователь), в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла.
На рамку с током со стороны магнитного поля действует сила Ампера, заставляя рамку вращаться. На рамке уложена обмотка, состоящая из нескольких витков проволоки, покрытой изоляцией. Концы обмотки присоединены к металлическим полукольцам. Каждое полукольцо прижимается к металлической пластинке – щетке.
При повороте рамки присоединенные к ее концам полукольца повернутся вместе с ней и каждое прижмется к другой щетке, поэтому ток в рамке изменит направление на противоположное. Это нужно для того, чтобы рамка продолжала вращаться в том же направлении.
Двигатели постоянного тока применяются на транспорте (электровозы, трамваи, троллейбусы).
Коэффициент полезного действия мощных электродвигателей достигает 98%. Такого высокого КПД не имеет никакой другой двигатель.
Магнитный поток
Магнитным потоком через поверхность площадью S называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь S и косинус угла между векторами В и перпендикуляром к контуру. 
.
Магнитный поток пропорционален числу линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность площадью S.
Магнитный поток характеризует распределение магнитного поля по поверхности, ограниченной контуром.
Магнитный поток в 1Вб создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м2, расположенной перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Электромагнитная индукция.
Если подносить постоянный магнит к катушке или наоборот, то в катушке возникнет электрический ток. То же самое происходит с двумя близко расположенными катушками: если к одной из катушек подключить источник переменного тока, то в другой также возникнет переменный ток, но лучше всего этот эффект проявляется, если две катушки соединить сердечником. По определению Фарадея общим для этих опытов является следующее: если поток вектора индукции, пронизывающий замкнутый, проводящий контур, меняется, то в контуре возникает электрический ток.
Это явление называют явлением электромагнитной индукции, а ток –индукционным. При этом явление совершенно не зависит от способа изменения потока вектора магнитной индукции.
Явление электромагнитной индукции – это явление возникновения индукционного тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего данный контур.
Направление индукционного тока зависит:
· От увеличения/уменьшения магнитного потока
· От полярности магнита
Сила возникающего тока зависит:
· От скорости изменения магнитного потока
· От количества витков катушки
Генератор постоянного тока преобразует механическую энергию в электрическую. Генераторы малой мощности иногда выполняются с постоянными магнитами.
При вращении рамки в магнитном поле вследствие явления электромагнитной индукции в рамке возникает электрический ток.
