3-14. Принцип работы электродвигателя

Если по проводу длиной l, расположенному в однородном поле (рис. 3-27) перпендикулярно магнитным линиям, проходит ток от источника с напряжением U, то на него действует электромагнитная сила (3-1)

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 , то по второму закону Кирхгофа можно написать:

или

откуда в цепи

Умножив уравнение (3-32) на ток, найдем электрическую мощность

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

Рис. 3-27. Принцип работы электродвигателя.

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. 4

Пример 3-8. 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