§61. Magnētiskā lauka ietekme uz strāvu nesošo vadītāju. Elektromotors
Jautājumi
1. Kā parādīt, ka magnētiskais lauks iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā?
1. Ja jūs iekarat vadītāju uz plānām elastīgām stieplēm pastāvīgā magnēta magnētiskajā laukā, tad, ieslēdzot elektrisko strāvu tīklā ar vadītāju, tā novirzīsies, demonstrējot vadītāja magnētisko lauku mijiedarbību un magnēts.
2. Izmantojot 117. attēlu, paskaidrojiet, kas nosaka magnētiskajā laukā strāvu nesoša vadītāja kustības virzienu.
2. Vadītāja kustības virziens, kas nes strāvu magnētiskajā laukā, ir atkarīgs no strāvas virziena un no magnētu polu atrašanās vietas.
3. Ar kādu ierīci var pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā? Kāda ierīce kadrā tiek izmantota, lai mainītu strāvas virzienu ik pēc pusapgrieziena?
3. Jūs varat pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā, izmantojot ierīci, kas parādīta attēlā. 115, kurā rāmis ar izolētu tinumu ir savienots ar tīklu caur vadošiem pusgredzeniem un sukām, kas ļauj mainīt strāvas virzienu tinumā caur pusapgriezienu. Rezultātā rāmis visu laiku griežas vienā virzienā.
4. Raksturojiet tehniskā elektromotora uzbūvi.
4. Tehniskajā elektromotorā ietilpst armatūra - tas ir dzelzs cilindrs, kuram gar sānu virsmu ir spraugas, kurās tiek ievietoti tinumu pagriezieni. Pati armatūra griežas magnētiskajā laukā, ko rada spēcīgs elektromagnēts. Motora vārpsta, kas iet gar dzelzs cilindra centrālo asi, ir savienota ar ierīci, kuru motors darbina, lai grieztos.
5. Kur tiek izmantoti elektromotori? Kādas ir to priekšrocības salīdzinājumā ar termiskajām?
5. Līdzstrāvas motori ir atraduši īpaši plašu pielietojumu transportā (tramvaji, trolejbusi, elektrolokomotīves), rūpniecībā (eļļas atsūknēšanai no akas) ikdienas dzīvē (elektriskajos skuvekļos). Elektromotori ir mazāka izmēra salīdzinājumā ar termomotoriem, kā arī daudz augstāka efektivitāte, turklāt tie neizdala gāzes, dūmus un tvaikus, t.i., tie ir videi draudzīgāki.
6. Kurš un kad izgudroja pirmo praktiskai lietošanai piemēroto elektromotoru?
6. Pirmo praktiskai lietošanai piemēroto elektromotoru izgudroja krievu zinātnieks Boriss Semenovičs Jakobijs 1834. gadā. 11. uzdevums
1. Attēlā. 117 parādīta elektriskās mērierīces shēma. Tajā rāmis ar tinumu atvienotā stāvoklī tiek turēts ar atsperēm horizontālā stāvoklī, bet bultiņa, kas ir stingri savienota ar rāmi, norāda uz skalas nulles vērtību. Viss rāmis ar serdi ir novietots starp pastāvīgā magnēta poliem. Kad ierīce ir pievienota tīklam, kadrā esošā strāva mijiedarbojas ar magnēta lauku, rāmis ar tinumu griežas un bultiņa griežas gar skalu, dažādos virzienos, atkarībā no strāvas virziena, un leņķis ir atkarīgs no strāvas stipruma.
2. Zīm. 118 parāda automātisku ierīci zvana ieslēgšanai, ja temperatūra pārsniedz pieļaujamo līmeni. Tas sastāv no diviem tīkliem. Pirmajā ir speciāls dzīvsudraba termometrs, kas kalpo šīs ķēdes slēgšanai, kad dzīvsudrabs termometrā paceļas virs iestatītās vērtības, barošanas avots, elektromagnēts, kura armatūra aizver otro ķēdi, kas papildus armatūrai satur zvanu un strāvas avotu. Šādu automātu var izmantot siltumnīcās un inkubatoros, kur ir ļoti svarīgi nodrošināt vajadzīgās temperatūras uzturēšanu.
Saules starojuma mērītājs (luksmetrs)
Lai palīdzētu tehniskajiem un zinātniskajiem darbiniekiem, ir izstrādāti daudzi mērinstrumenti, kas nodrošina darba precizitāti, ērtības un efektivitāti. Tajā pašā laikā vairumam cilvēku šo ierīču nosaukumi un vēl jo vairāk to darbības princips bieži vien ir sveši. Šajā rakstā mēs īsi izskaidrosim visizplatītāko mērinstrumentu mērķi. Viena no mērinstrumentu piegādātājiem tīmekļa vietne ar mums kopīgoja informāciju un attēlus par instrumentiem.
Spektra analizators ir mērierīce, kas kalpo elektrisko (elektromagnētisko) vibrāciju enerģijas relatīvā sadalījuma novērošanai un mērīšanai frekvenču joslā.
Anemometrs– ierīce, kas paredzēta gaisa plūsmas ātruma un apjoma mērīšanai telpā. Teritoriju sanitārajai un higiēniskajai analīzei tiek izmantots anemometrs.
Balometrs– mērierīce tiešai tilpuma gaisa plūsmas mērīšanai uz lielām pieplūdes un izplūdes ventilācijas režģiem.
Voltmetrs- Šī ir ierīce, kas mēra spriegumu.
Gāzes analizators- mērierīce gāzu maisījumu kvalitatīvā un kvantitatīvā sastāva noteikšanai. Gāzes analizatori var būt manuāli vai automātiski. Gāzes analizatoru piemēri: freona noplūdes detektors, ogļūdeņraža degvielas noplūdes detektors, kvēpu skaita analizators, dūmgāzu analizators, skābekļa mērītājs, ūdeņraža mērītājs.
Higrometrs ir mērierīce, ko izmanto gaisa mitruma mērīšanai un kontrolei.
Tālmērs- ierīce, kas mēra attālumu. Diapazona meklētājs arī ļauj aprēķināt objekta laukumu un tilpumu.
Dozimetrs– ierīce, kas paredzēta radioaktīvā starojuma noteikšanai un mērīšanai.
RLC mērītājs– radio mērierīce, ko izmanto elektriskās ķēdes kopējās vadītspējas un pretestības parametru noteikšanai. RLC nosaukumā ir saīsinājums no to elementu ķēdes nosaukumiem, kuru parametrus var izmērīt ar šo ierīci: R - pretestība, C - kapacitāte, L - induktivitāte.
Jaudas mērītājs– ierīce, ko izmanto ģeneratoru, pastiprinātāju, radioraidītāju un citu augstfrekvences, mikroviļņu un optiskā diapazonā strādājošu ierīču elektromagnētisko svārstību jaudas mērīšanai. Skaitītāju veidi: absorbētās jaudas mērītāji un pārraidītās jaudas mērītāji.
Harmonisko kropļojumu mērītājs– ierīce, kas paredzēta signālu nelineāro kropļojumu (harmonisko kropļojumu) koeficienta mērīšanai radioierīcēs.
Kalibrators– īpašs standarta mērs, ko izmanto mērinstrumentu verificēšanai, kalibrēšanai vai kalibrēšanai.
Omometrs vai pretestības mērītājs ir instruments, ko izmanto elektriskās strāvas pretestības mērīšanai omos. Ommetru veidi atkarībā no jutības: megohmetri, gigaohmetri, teraohmetri, miliommetri, mikroohmetri.
Strāvas skavas- instruments, kas paredzēts vadītājā plūstošās strāvas daudzuma mērīšanai. Strāvas skavas ļauj veikt mērījumus, nepārraujot elektrisko ķēdi un neizjaucot tās darbību.
Biezuma mērītājs ir ierīce, ar kuru jūs varat ar augstu precizitāti un neapdraudot pārklājuma integritāti, izmērīt tā biezumu uz metāla virsmas (piemēram, krāsas vai lakas slāņa, rūsas slāņa, gruntskrāsas vai jebkura cita nesaistīta). metālisks pārklājums, kas uzklāts uz metāla virsmas).
Luksmetrs ir ierīce apgaismojuma pakāpes mērīšanai redzamajā spektra apgabalā. Gaismas mērītāji ir digitāli, ļoti jutīgi instrumenti, piemēram, luksmetrs, spilgtuma mērītājs, impulsa mērītājs, UV radiometrs.
Spiediena mērītājs– ierīce, kas mēra šķidrumu un gāzu spiedienu. Manometru veidi: vispārīgi tehniski, korozijizturīgi, manometri, elektriskais kontakts.
Multimetrs ir pārnēsājams voltmetrs, kas vienlaikus veic vairākas funkcijas. Multimetrs ir paredzēts līdzstrāvas un maiņstrāvas sprieguma, strāvas, pretestības, frekvences, temperatūras mērīšanai, kā arī ļauj veikt nepārtrauktības pārbaudi un diožu testēšanu.
Osciloskops ir mērierīce, kas ļauj novērot un reģistrēt, izmērīt elektriskā signāla amplitūdu un laika parametrus. Osciloskopu veidi: analogie un digitālie, portatīvie un galddatori
Pirometrs ir ierīce objekta temperatūras bezkontakta mērīšanai. Pirometra darbības princips ir balstīts uz mērītā objekta termiskā starojuma jaudas mērīšanu infrasarkanā starojuma un redzamās gaismas diapazonā. Temperatūras mērīšanas precizitāte attālumā ir atkarīga no optiskās izšķirtspējas.
Tahometrs ir ierīce, kas ļauj izmērīt rotācijas mehānismu griešanās ātrumu un apgriezienu skaitu. Tahometru veidi: kontakta un bezkontakta.
Siltuma attēlotājs ir ierīce, kas paredzēta uzkarsētu objektu novērošanai ar to termiskā starojuma palīdzību. Termokamera ļauj pārveidot infrasarkano starojumu elektriskos signālos, kas pēc tam pēc pastiprināšanas un automātiskās apstrādes tiek pārvērsti redzamā objektu attēlā.
Termohigrometrs ir mērierīce, kas vienlaikus veic temperatūras un mitruma mērīšanas funkcijas.
Līnijas defektu detektors ir universāla mērierīce, kas ļauj noteikt kabeļu līniju un metāla cauruļvadu atrašanās vietu un virzienu uz zemes, kā arī noteikt to bojājumu vietu un raksturu.
pH metrs ir mērierīce, kas paredzēta ūdeņraža indeksa (pH indikatora) mērīšanai.
Frekvences mērītājs– mērierīce periodiska procesa frekvences vai signāla spektra harmonisko komponentu frekvenču noteikšanai.
Skaņas līmeņa mērītājs– ierīce skaņas vibrāciju mērīšanai.
Tabula: Mērvienības un dažu fizisko lielumu apzīmējumi.
Pamanījāt kļūdu? Atlasiet to un nospiediet Ctrl+Enter
Ēku ekspluatācijas laikā neizbēgami rodas situācijas, kurās nepieciešams meklēt slēpto vadu un kabeļu atrašanās vietas. Šīs situācijas var ietvert nomaiņu, elektroinstalācijas defektu labošanu, nepieciešamību atjaunot vai pārveidot telpas vai vajadzību uzstādīt piekārtas mēbeles vai aprīkojumu. Slēptais vadu meklētājs palīdz ātri atrast vadus, nesabojājot sienas. Kas ir šāda ierīce un kādi meklētāju veidi pastāv?
Slēptā elektroinstalācija
Izmantojot slēpto uzstādīšanas metodi, elektroinstalācijas noteikšana zem bieza ķieģeļa vai betona nav viegls uzdevums personai, kas ar šādu problēmu saskaras pirmo reizi. Tāpēc lielus meklēšanas darbu apjomus veic kvalificēti elektriķi.
Tomēr ikviens, kurš pietiekami pārzina elektrību, var patstāvīgi veikt meklēšanu un turpmākus remontdarbus. Viņam palīdzēs ierīce vadu atrašanai. Savā pamatā tas ir detektors vai ierīce, lai noteiktu kabeļus, kas nav vizuāli nosakāmi. Šīs ierīces lietošana nemaz nav grūta, vienkārši rūpīgi izlasiet lietošanas instrukciju.
Darbības princips
Slēpto elektrisko vadu meklēšanas ierīču darbība balstās uz šādiem principiem:
Pirmajā gadījumā ierīce reaģēs uz vadītāja metāla konstrukciju un signalizēs par metāla klātbūtni vienā no detektora dizainā paredzētajiem veidiem (parasti gaismas vai skaņas trauksme, bet ir iespējamas arī šķidro kristālu displeju iespējas) .
Šāda veida ierīču trūkums ir ļoti zemā noteikšanas precizitāte. Piemēram, dzelzsbetona paneļa pārbaudes rezultāts var būt ļoti izkropļots tādēļ, ka ierīce kopā ar vadiem parādīs arī stiegrojuma un montāžas cilpu klātbūtni.
Otrajā gadījumā ierīcē iebūvēts sensors noteiks vadītāja klātbūtni pēc izplatītā magnētiskā lauka. “Kļūdaini pozitīvu” skaits būs minimāls, taču, lai meklēšanas rezultāti būtu pozitīvi, elektroinstalācijai ir jābūt spriegumam. Un dažas ierīces varēs noteikt magnētisko lauku tikai tad, ja tīklā būs arī diezgan liela jaudas slodze.
Bet ko darīt, ja elektroinstalācija ir bojāta un caur to neplūst strāva, piemēram, meklējot kabeļa pārrāvumu? Šim nolūkam ir ierīces, kurām ir abu veidu īpašības. Ar to palīdzību ir viegli noteikt vadu sienā, nebaidoties tā vietā ietriekties armatūras stieņā.
Detektoru modeļu pārskats
Pašlaik visizplatītākās ierīces slēptās elektroinstalācijas meklēšanai sienās ir vairākas dažādu ražotāju ierīces.
Dzenis
E-121 jeb “Woodpecker” ir lēta ierīce, kas ar diezgan augstu precizitāti var noteikt ne tikai slēptās elektroinstalācijas atrašanās vietu līdz 7 cm attālumā no sienu virsmas, bet arī atrast lūzuma vietu. stieples mehānisku bojājumu dēļ. Izmantojot šo testeri, jūs varat pilnībā pārbaudīt vadu savā dzīvoklī, ja rodas nezināms un negaidīts darbības traucējums. Ierīces ražotājvalsts ir Ukraina.
MS-258A
MS-258A MEET testeris ir budžeta ierīce, kas ražota Ķīnā. Nosaka metāla klātbūtni konstrukcijā līdz 18 cm attālumā, darbojas arī pēc magnētiskā lauka klātbūtnes. Rezultāts tiek parādīts divos veidos - ieslēdzot indikatora lampu un skaņas signālu. Dizainam ir mainīgs rezistors, kas ļauj regulēt ierīces jutību. Šī modeļa trūkums ir zemais rezultāts, ja nepieciešams noteikt ekranētu vai folijas kabeli.
BOSCH DMF
Nākamais BOSCH DMF 10 tālummaiņas detektors ir augstas kvalitātes ierīce no labi pazīstama zīmola. Nosaka, atkarībā no iestatījumiem, metāla, koka, plastmasas klātbūtni, kas paslēpta būvkonstrukcijās. Ierīcei ir daudzfunkcionāls šķidro kristālu displejs, kas parāda iestatīšanas procesu un parāda rezultātus.
Sienas skeneris
Modelis Wall Scanner 80 ir ierīce, kas pēc īpašībām ir līdzīga tās priekšgājējam pārskatā. Ražo galvenokārt Ķīnā ADA uzņēmumos. Atkarībā no iestatījumiem to var izmantot dažādu materiālu atrašanai ēku konstrukcijās. Ierīce ir diezgan kompakta un viegla.
Mikrofons, radio uztvērējs un termovizors
Ja nav ierīces slēpto vadu noteikšanai, meklēšanu var veikt dažādos veidos. Vairumā gadījumu detektori tiek aizstāti ar elektriskām ierīcēm citiem nolūkiem.
Kā meklētāju jūs varat veiksmīgi izmantot parasto audio mikrofonu, kas savienots ar pastiprinātāju ar skaļruni (skaļruni). Kad mikrofons tuvojas paredzētajai elektroinstalācijas vietai, tam vajadzētu radīt pieaugošu fona skaņu. Un jo tuvāk mikrofons atrodas vadiem, jo spēcīgākai un skaļākai jābūt skaņai. Acīmredzot šī meklēšanas metode darbojas, ja slēptajā elektroinstalācijā ir spriegums. Ierīce neatklās atslēgtu vadu.
Mikrofona vietā meklēšanai varat izmantot portatīvo radio ar frekvences vadību. Kad tas ir noregulēts uz aptuveni 100 kHz frekvenci, jums ir jāizmanto vienmērīgas kustības gar sienu, lai pārbaudītu vietu, kur vajadzētu atrasties kabeļiem. Kad radio uztvērējs tuvojas sienā paslēptam vadītājam, ierīces skaļrunim vajadzētu raidīt pieaugošu sprakšķēšanu un šņākšanu – elektriskās strāvas radīto traucējumu sekas.
Ir vērts pievērst uzmanību iespējai izmantot tādu ierīci kā termovizors, lai meklētu slēptos vadus un bojājumus. Tas ātri un precīzi parādīs ne tikai kabeļu esamību un atrašanās vietu sienās, bet arī pārtraukumu vai īssavienojumu vietas. Tās izmantošana ir balstīta uz vadītāja īpašību izdalīt noteiktu siltuma daudzumu, laižot elektrisko strāvu.
Atslēgtie vadītāji ar pārtraukumu termovizora ekrānā parādīsies kā auksti, un, saslēgti, gluži pretēji, tie spīdēs ļoti spilgti.
Shēmas piemērošana
Ja pie rokas nav neviena no detektoriem, slēpto vadu atrašanās vietu var noteikt absolūti bez instrumentiem. Lai to izdarītu, pietiek zināt, ka saskaņā ar noteiktajiem noteikumiem vadi un kabeļi sienās ir novietoti stingri vertikāli vai horizontāli. Gar griestiem vadi stiepjas taisnās līnijās, savienojot apgaismes ķermeņus ar sadales kārbām vai slēdžiem, paralēli telpas sienām un atrodas grīdu tukšumos vai caurulēs aiz piekaramo griestu konstrukcijas. Visi vadu savienojumi tiek veikti sadales kārbās.
Kā šīs zināšanas palīdz jūsu meklējumos? Varat uzzīmēt esošās slēptās elektroinstalācijas diagrammu vai tās daļu uz sienām un griestiem un pēc tam izmantot šo diagrammu nākotnē, neizmantojot dārgas ierīces. Vispirms no rozetēm un slēdžiem jāvelk taisnas līnijas vertikāli uz augšu. Sadales kastes jāatrodas pie sienas, 150-250 mm augstumā no griestiem.
Jūs varat noteikt to atrašanās vietu, pieskaroties sienām. Pamatojoties uz izmainīto skaņu, kastes tiek marķētas un savienotas ar taisnām līnijām, kas norādīs kabeļu atrašanās vietu. Kastu un sadales paneļa savienojums notiek arī pa taisnām vertikālām vai horizontālām līnijām. Protams, visi šie noteikumi attiecas uz slēpto elektroinstalāciju, un tos ieteicams izmantot tikai, meklējot bojājuma vietas ļoti zemās noteikšanas precizitātes dēļ. Atvērtas vadu gadījumā, protams, jūs varat iztikt bez ierīces un pieskaršanās.
Kā atrast klinti
Vispirms jums ir jānosaka vieta, kur, domājams, noticis pārtraukums vai īssavienojums. Meklēšanas algoritms ir vienkāršs.
Ja vienas grupas ietvaros atsevišķās rozetēs vai lampās nav sprieguma, vienā no vada sekcijām ir pārtraukums. Šeit jums ir jānogriež nestrādājošās ligzdas ar garīgu līniju. Tūlīt tiks atklāta sadales kārba, pēc kuras vadītājos nav strāvas. Atliek tikai pārbaudīt sprieguma esamību šajā sadales kārbā, izmantojot tik labi zināmu ierīci kā indikatora skrūvgriezi vai multimetru. Ja nav sprieguma, jums ir jāmeklē pārtraukums zonā pirms šī mezgla sadales paneļa pusē.
Ja visā grupā nav sprieguma un tiek iedarbināts to aizsargājošais ķēdes pārtraucējs, tad ar lielu varbūtības pakāpi ir noticis īssavienojums vienā no elektrisko vadu sekcijām. To var diagnosticēt, izmērot katras sekcijas pretestību, atvienojot to no kastes un noņemot no tās visu slodzi.
Lai iegūtu precīzu rezultātu, katra sadaļa ir jāpārbauda. Īssavienojums tiek atklāts, ja pretestība ir nulle. Šiem nolūkiem varat izmantot parasto testeri.
Jūs varat meklēt īssavienojuma vietu, secīgi atvienojot sekcijas kastēs, sākot no tālākās ķēdes puses no sadales paneļa. Pēc katras atsevišķas sekcijas atvienošanas ir jāpārbauda ķēdes funkcionalitāte, pieliekot spriegumu, līdz ķēdes pārtraucējs pārtrauc izslēgties. Šī meklēšanas metode ir jāizmanto ļoti uzmanīgi, lai pasargātu sevi un citus darbiniekus no elektriskās strāvas trieciena.
Jāatzīmē, ka iepriekš minētās slēptās elektroinstalācijas meklēšanas metodes kļūst nebūtiskas, ja ir tehniskā pase, kurā ir atspoguļota visa informācija par elektrisko vadu atrašanās vietu telpā. Ja nav tehniskā sertifikāta, ļoti ieteicams pēc elektroinstalācijas atklāšanas un nomaiņas sastādīt shēmu, lai turpmāk izvairītos no darbietilpīga darba.
Kāda ir magnētiskā lauka ietekme uz strāvu nesošo vadītāju?
Magnētiskais lauks iedarbojas ar zināmu spēku uz jebkuru strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā.
1. Kā parādīt, ka magnētiskais lauks iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā?
Ir nepieciešams apturēt vadītāju uz elastīgiem vadiem, kas savienoti ar strāvas avotu.
Kad šis vadītājs ar strāvu tiek novietots starp pastāvīgā loka formas magnēta poliem, tas sāks kustēties.
Tas pierāda, ka magnētiskais lauks iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju.
2. Kas nosaka magnētiskajā laukā strāvu nesoša vadītāja kustības virzienu?
Vadītāja kustības virziens, kas nes strāvu magnētiskajā laukā, ir atkarīgs no strāvas virziena vadītājā un no magnēta polu atrašanās vietas.
3. Ar kādu ierīci var pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā?
Ierīce, ar kuru var pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā, sastāv no taisnstūra rāmja, kas uzstādīts uz vertikālas ass.
Uz rāmja ir uzlikts tinums, kas sastāv no vairākiem desmitiem stieples apgriezienu, kas pārklāts ar izolāciju.
Tā kā strāva ķēdē tiek virzīta no avota pozitīvā pola uz negatīvo, pretējās rāmja daļās strāvai ir pretējs virziens.
Tāpēc magnētiskā lauka spēki darbosies arī uz šīm rāmja pusēm pretējos virzienos.
Tā rezultātā rāmis sāks griezties.
4. Kāda ierīce kadrā tiek izmantota, lai mainītu strāvas virzienu ik pēc pusapgrieziena?
Rāmis ar tinumu ir savienots ar elektrisko ķēdi caur pusgredzeniem un sukām, kas ļauj mainīt strāvas virzienu tinumā ik pēc pusapgrieziena:
- viens tinuma gals ir savienots ar vienu metāla pusgredzenu, otrs - ar otru;
- pusgredzeni griežas vietā ar rāmi;
- katrs pusgredzens tiek piespiests pret metāla birstes plāksni un griežot slīd pa to;
- viena suka vienmēr ir savienota ar avota pozitīvo polu, bet otra - ar negatīvo polu;
- pagriežot rāmi, pusgredzeni griezīsies līdzi un katrs piespiedīsies pie citas otas;
- rezultātā strāva kadrā mainīs virzienu uz pretējo;
Šajā dizainā rāmis visu laiku griežas vienā virzienā.
5. Kā darbojas tehniskais elektromotors?
Elektromotora projektēšanā tiek izmantota spoles rotācija ar strāvu magnētiskajā laukā.
Elektromotoros tinumu veido liels skaits stieples apgriezienu.
Tie ir ievietoti spraugās uz dzelzs cilindra sānu virsmas.
Šis cilindrs ir nepieciešams, lai uzlabotu magnētisko lauku.
Cilindru ar tinumu sauc par motora armatūru.
Magnētisko lauku, kurā griežas šāda motora armatūra, rada spēcīgs elektromagnēts.
Elektromagnētu un armatūras tinumu darbina viens un tas pats strāvas avots.
Motora vārpsta (dzelzs cilindra ass) pārraida rotāciju uz kravnesību.
Mēs zinām, ka vadītāji, kas nes strāvas, mijiedarbojas viens ar otru ar zināmu spēku (§ 37). Tas izskaidrojams ar to, ka katru strāvu nesošo vadītāju ietekmē otra vadītāja strāvas magnētiskais lauks.
Vispār magnētiskais lauks ar zināmu spēku iedarbojas uz jebkuru strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā.
117. attēlā a ir parādīts vadītājs AB, kas piekārts uz elastīgiem vadiem, kas ir savienoti ar strāvas avotu. Vadītājs AB atrodas starp lokveida magnēta poliem, t.i., atrodas magnētiskajā laukā. Kad elektriskā ķēde ir aizvērta, vadītājs sāk kustēties (117. att., b).
Rīsi. 117. Magnētiskā lauka ietekme uz strāvu nesošo vadītāju
Vadītāja kustības virziens ir atkarīgs no strāvas virziena tajā un no magnēta polu atrašanās vietas. Šajā gadījumā strāva tiek virzīta no A uz B, un vadītājs novirzās pa kreisi. Kad strāvas virziens ir mainīts, vadītājs pārvietosies pa labi. Tādā pašā veidā vadītājs mainīs kustības virzienu, mainoties magnēta polu atrašanās vietai.
Strāvu nesoša vadītāja rotācijai magnētiskajā laukā ir praktiska nozīme.
118. attēlā parādīta ierīce, ar kuru var demonstrēt šādu kustību. Šajā ierīcē uz vertikālās ass ir uzstādīts viegls taisnstūra ABCD rāmis. Uz rāmja ir uzlikts tinums, kas sastāv no vairākiem desmitiem stieples apgriezienu, kas pārklāts ar izolāciju. Tinuma galus savieno ar metāla pusgredzeniem 2: viens tinuma gals ir savienots ar vienu pusgredzenu, otrs ar otru.
Rīsi. 118. Rāmja griešanās ar strāvu magnētiskajā laukā
Katrs pusgredzens ir piespiests pret metāla plāksni - birste 1. Birstes kalpo strāvas padevei no avota uz rāmi. Viena suka vienmēr ir savienota ar avota pozitīvo polu, bet otra - ar negatīvo polu.
Mēs zinām, ka strāva ķēdē tiek virzīta no avota pozitīvā pola uz negatīvo, tāpēc rāmja daļās AB un DC tai ir pretējs virziens, tāpēc šīs vadītāja daļas pārvietosies pretējos virzienos un rāmis griezīsies. Kad rāmis tiek pagriezts, tā galos piestiprinātie pusgredzeni griezīsies līdzi un katrs spiedīsies pret otru otu, līdz ar to strāva rāmī mainīs virzienu uz pretējo. Tas ir nepieciešams, lai rāmis turpinātu griezties tajā pašā virzienā.
Ierīcē tiek izmantota spoles rotācija ar strāvu magnētiskajā laukā elektromotors.
Tehniskajos elektromotoros tinumu veido liels skaits stieples apgriezienu. Šie pagriezieni ir ievietoti rievās (spraugās), kas izveidotas gar dzelzs cilindra sānu virsmu. Šis cilindrs ir nepieciešams, lai uzlabotu magnētisko lauku. 119. attēlā parādīta šādas ierīces diagramma, to sauc dzinēja enkurs. Diagrammā (tas ir parādīts perpendikulārā griezumā) stieples pagriezieni ir parādīti apļos.
Rīsi. 119. Dzinēja armatūras diagramma
Magnētisko lauku, kurā griežas šāda motora armatūra, rada spēcīgs elektromagnēts. Elektromagnētam tiek piegādāta strāva no tā paša strāvas avota kā armatūras tinums. Motora vārpsta, kas iet gar dzelzs cilindra centrālo asi, ir savienota ar ierīci, kuru motors darbina, lai grieztos.
Līdzstrāvas motori ir atraduši īpaši plašu pielietojumu transportā (elektriskās lokomotīves, tramvaji, trolejbusi).
Ir speciāli nedzirksteļojoši elektromotori, kurus izmanto sūkņos eļļas izsūknēšanai no akām.
Rūpniecībā tiek izmantoti maiņstrāvas motori (kurus mācīsies vidusskolā).
Elektromotoriem ir vairākas priekšrocības. Ar tādu pašu jaudu tie ir mazāki nekā siltumdzinēji. Darbības laikā tie neizdala gāzes, dūmus vai tvaikus, kas nozīmē, ka tie nepiesārņo gaisu. Viņiem nav nepieciešama degvielas un ūdens piegāde. Elektromotorus var uzstādīt ērtā vietā: uz mašīnas, zem tramvaja grīdas, uz elektriskās lokomotīves ratiņiem. Ir iespējams izgatavot jebkuras jaudas elektromotoru: no dažiem vatiem (elektriskajos skuvejos) līdz simtiem un tūkstošiem kilovatu (ekskavatoros, velmētavās, kuģos).
Jaudīgo elektromotoru efektivitāte sasniedz 98%. Nevienam citam dzinējam nav tik augsta efektivitāte.
Jakobijs Boriss Semjonovičs (1801-1874)
Krievu fiziķis. Viņš kļuva slavens ar galvanizācijas atklājumu. Viņš uzbūvēja pirmo elektromotoru un telegrāfa iekārtu, kas drukāja burtus.
Vienu no pasaulē pirmajiem praktiskai lietošanai piemērotiem elektromotoriem 1834. gadā izgudroja krievu zinātnieks Boriss Semenovičs Jakobijs.
Jautājumi
- Kā parādīt, ka magnētiskais lauks iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas šajā laukā?
- Izmantojot 117. attēlu, paskaidrojiet, kas nosaka magnētiskajā laukā strāvu nesoša vadītāja kustības virzienu.
- Ar kādu ierīci var pagriezt strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā? Kāda ierīce kadrā tiek izmantota, lai mainītu strāvas virzienu ik pēc pusapgrieziena?
- Aprakstiet tehniskā elektromotora uzbūvi.
- Kur tiek izmantoti elektromotori? Kādas ir to priekšrocības salīdzinājumā ar termiskajām?
- Kurš un kad izgudroja pirmo elektromotoru, kas piemērots praktiskai lietošanai?
Vingrinājums
