Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Электродвигатели. Гальванометр. Электромагниты и их применение. Магнитное поле Земли

Магнитное поле

28.03.2024
1707
0

Электродвигатели. Гальванометр

План урока

  • Электродвигатели
  • Гальванометр

Цели урока

  • знать области применения явления вращения рамки с током в магнитном поле
  • уметь объяснять схему работы электродвигателя и гальванометра

Разминка

  • С помощью каких приборов можно измерить силу тока и напряжение?
  • Как ведёт себя рамка с током в магнитном поле?
  • Как определить направление силы Ампера?

Электродвигатели

Рис. 1. Модель коллекторного электродвигателя

Действие магнитного поля на рамку с током широко используется в работе различных устройств.

 

На рисунке 1 показана модель одного из них — коллекторного электродвигателя (электромотора). Рамка с током 1 находится в поле постоянного магнита. К рамке прикреплён коллектор 2, который представляет собой два полукольца. Полукольца замкнуты на полюса источника тока с помощью щёток 3.

В момент замыкания электрической цепи по проводнику начинает течь ток — рамка под действием силы Ампера начинает вращаться, одновременно с ней приходят в движение полукольца. Когда рамка с током оказывается в положении равновесия, щётки теряют контакт с полукольцами. Ток в цепи пропадает на очень короткий промежуток времени, однако рамка продолжает движение по инерции. 

 

В результате такого движения щётки вновь вступают в контакт с полукольцами, в цепи снова возникает ток, причём его направление противоположно первоначальному. Рамка под действием силы Ампера продолжает вращение.

 

Коллекторные электромоторы устанавливают в таких приборах, как пылесос, электробритва, различные ручные электроинструменты. Электродвигатели обеспечивают работу троллейбусов, электропоездов, а также используются для запуска двигателей внутреннего сгорания в автомобилях.
 

Электродвигатели имеют множество преимуществ: высокий КПД, малые габаритные размеры, надёжность и отсутствие вредного влияния на окружающую среду.

Гальванометр

Действие большинства современных измерительных приборов, таких как омметр, амперметр, вольтметр, основано на явлении вращения рамки с током в магнитном поле. Для измерения малых значений сил тока используются чувствительные амперметры — гальванометры. Такие приборы позволяют измерять значения силы тока в пределах 10-5 – 10-12 А.

Рис. 2. Устройство гальванометра

 

Устройство гальванометра представлено на рисунке 2. 

 

Он представляет собой конструкцию из лёгкой рамки с прикреплённой к ней стрелкой, постоянного магнита подковообразной формы, между полюсами которого расположена рамка, и шкалы. Рамка соединена с клеммами измерительного прибора через спиральные пружинки.

Пока ток отсутствует, рамка находится в горизонтальном положении. При включении гальванометра в электрическую цепь, по которой течёт ток, она поворачивается на некоторый угол, стрелка указывает соответствующее значение силы тока на шкале.

 

Магнит в гальванометре имеет специальную форму, а внутри рамки расположен железный цилиндр — это необходимо для того, чтобы в процессе измерения силы тока вектор магнитной индукции оставался неизменным. Если параллельно гальванометру подключить резистор с небольшим сопротивлением, то данный амперметр можно будет использовать для измерения сил токов, превышающих максимально предусмотренное значение тока для данного прибора.
 

Гальванометр можно использовать в качестве вольтметра. Для этого необходимо последовательно с прибором включить резистор с большим сопротивлением. Гальванометр позволяет измерять значения напряжения в пределах 10-4 В.

 

Итоги

 

  • Явление вращения рамки с током в магнитном поле используется в самых различных областях: производстве приборов бытового назначения; машиностроении; при конструировании измерительных приборов.
  • Гальванометр — прибор для измерения очень малых значений сил токов и напряжений.


Контрольные вопросы

 

1. Используя рисунок 1, опишите принцип работы электродвигателя.
2. В каких приборах используют явление вращения рамки с током в магнитном поле?
3. Для чего используется гальванометр? Опишите его устройство.


Предыдущий урок
Магнитное поле. Линии магнитной индукции. Действие магнитного поля на проводники с токами. Сила Ампера и сила Лоренца
Магнитное поле
Следующий урок
Температура и тепловое равновесие. Измерение температуры. Термометр
Молекулярная физика и термодинамика
Урок подготовил(а)
teacher
Андрей Михайлович
Учитель физики
Опыт работы: 12 лет
Поделиться:
  • Л.Н. Толстой. «После бала»

    Литература

  • Характеристика элемента по его положению в периодической системе

    Химия

  • Архитектура. Живопись и скульптура. Театр

    История

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке