Принцип работы электродвигателя

ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Принцип работы электродвигателяПо проводу, расположенному в однородном магнитном поле, проходит ток от постороннего источника питания (рис. 3-18). На провод будет действовать электромагнитная сила, величина которой 

F = BIl

а направление, найденное по правилу левой руки, показано на рис. 3-18.

Рис. 3-18. Принцип работы электродвигателя.

Под действием электромагнитной силы провод будет перемещаться в магнитном поле, совершая механическую работу, и в течение всего времени движения в нем будет наводиться э. д. с. Е.

При перемещении провода на расстояние b в плоскости, перпендикулярной магнитным линиям, совершенная им механическая работа равна:

Ам Fb = BIlb

За то же время будет израсходована энергия на нагревание провода

Израсходованная источником питания за время t энергия

= U It = Ам + WT = BIlb + I2r0t

Разделив правую и левую части последнего уравнения на произведение It, получим выражение напряжения источника питания

= B(b : t) + Ir0 Blυ + Ir0 = E + Ir0 Из написанного следует, что — Е = Ir0откуда ток

= (U — E) : r0

Электродвижущая сила Е, индуктированная в проводе при его движении в магнитном поле, имеет направление, противоположное току, и называется противо-э. д. с.

Умножив выражение напряжения на ток I, получим выражение мощности источника питания

UI = ЕI + I2r0 или UI = РМ + Р0

Таким образом, в процессе движения проводника в магнитном поле полученная им от постороннего источника электрическая мощность при посредстве магнитного поля преобразуется в механическую, причем процесс превращения энергии связан с наведением противо-э. д. с. Следовательно, проводник в магнитном поле, питаемый током от постороннего источника, можно рассматривать, как простейший электродвигатель.

Пример 3-6. Провод длиной 0,6 м движется со скоростью 15 м/сек перпендикулярно направлению магнитного поля с индукцией 1,25 тл. Сопротивление провода 0,03 ом, к его зажимам приложено напряжение 12 в. Определить:

1) мощность цепи; 2) механическую мощность, развиваемую проводом; 3) тепловую мощность.

Противо-э. д. с, наводимая в проводе при его движении в магнитном поле:

Е = Blυ = 15 • 0,6 • 1,25 = 11,25 в.

Ток в проводе

I = (U — E) : r0 = (12 — 11,25) : 0,03 = 25a

Мощность цепи

P = 12• 25 = 300 вт,

Механическая мощность

Рм = EI = 11,25 • 25 = 281,25 вт.

Тепловая мощность

Рт = I2r0 = 252 • 0,03 = 18,75 вт

Статья на тему Принцип работы электродвигателя