Электродвигатели. Часть 3

в прошлый раз мы остановились на том что усовершенствовали вращающийся в магнитном поле контур подсоединив его к коммутатору ток подается от батареек контуру при помощи вот таких скользящих контактов с металлическими щеточками представьте что превращение контура он на какое-то время остается подсоединенным к источнику питания точно так же как на ярмарках машинки на автодроме получают штока потока съемника с металлической сетки верху и металлического пола внизу давайте я проиллюстрирую принцип вот это бамперные машинки из парке аттракционов позади у каждой машинки из длинная штанга с металлической сеточкой на конце эта щеточка касается потолка 2 похожая щеточки установлена под машиной и касается металлического пола благодаря этим счет очкам на электродвигатель машинки подается постоянное напряжение это избавляет от необходимости встраивать в каждую машинку аккумулятор и периодически его заряжать и наш коммутатор работает по схожему принципу в нем тоже металлические щётки скользят вдоль полукруглых контактов и так теперь вы имеете представление как это все работает но вернемся к нашей цепи как вы помните в изначальном положении ток проходил по цепи против часовой стрелки затем воспользовавшись правилом правой руки мы выяснили что на левую часто контура со стороны магнитного поля будет действовать сила направленная от вас на правый на вас и возникнет крутящий момент который начнет вращать контур вот в таком направлении правую часть из экрана на вас а левую зайка ран и как вы помните мы остановились с вами на моменте когда контур казался повернутым перпендикулярно плоскости экрана то есть мы сейчас смотрим на него с правой боковой грани бывшая правая сторона контура сейчас обращена к нам а левая сторона соответственно оказалось позади за экраном если расстояние от оси вращения до правого участка контура равнялась р то сейчас правой участок контуры находится на расстоянии r от экрана ближе к нам а левый на расстоянии r от экрана за ним и в этот самый момент щетки должны потерять контакт с вращающимся контуром контакты контура отходит от що таке ток по нему не течет мы немного экономим энергию батарей а сам контур в это время поворачивается дальше благодаря инерции и в конце концов окажется вот в таком положение верхняя часть схемы с батареи по-прежнему не меняется а нижняя часть повернется и и контакты снова соприкоснуться со щётками на первом рисунке я изобразил оранжевым цветом правый участок на втором рисунке он выходил из экрана и смотрел прямо на вас а теперь контур повернулся на 180 градусов и этот фрагмент контур оказался слева левый участок на первом рисунке я обозначу зеленым цветом и теперь он окажется справа весь контур перевернулся на 180 градусов и вот тут начинается самое интересное в прошлом видео мы рассматривали схему без коммутатора тогда в начале эксперимента ток в контуре проходил против часовой стрелки а после того как контур развернулся на сто восемьдесят градусов только в нем стал течь по часовой стрелке изменилось направление тока изменилась и направление силы со стороны магнитного поля она стала двигать контур назад в обратную сторону и без коммутатора контур у нас не вращался а качался но нам этот вариант не подходит ведь мы хотим получить электродвигатель что же произошло сейчас раньше оранжевая сторона контура была подключена к минусу батареи а теперь казалось подключена к плюсу а зеленая наоборот раньше подсоединял аська плюсу а теперь к минусу и случилось интересная вещь слева по контуру ток по-прежнему течет вниз справа вверх таким образом так как и на первой иллюстрации снова течет против часовой стрелки поменялись местами только стороны контура оранжевая оказалось слева зеленая справа то есть крутящий момент остался точно таким же и он заставляет контур вращаться дальше в том же самом направлении магнитное поле направлено влево тока по любому участку контура течет вниз воспользуемся правилом правой руки и у нас получится что на этот фрагмент проводника действовать сила направлена от вас за экран а справа из экрана на вас мы решили сразу обе проблемы теперь контур постоянно вращается и провода не перекручиваются а значит при помощи коммутатора мы смогли сделать электродвигатель при условии что контур свободно вращается на специальном 6 или подставки если у нас есть постоянное магнитное поле то коммутатор позволяет вращать контур dota момента пока тот не окажется перпендикулярном направлению магнитного поля в этот момент цепь размыкается а когда контур по инерции поворачивается чуть дальше чуть больше чем на 90 градусов цепь снова замыкается на направление тока в контуре меняется на обратное таким образом в левой части контура так всегда течет вниз в правый верх значит сила со стороны магнитного поля будет толкать левую часть контура всегда от вас а правую всегда на вас таким образом контур будет всегда вращаться в одном и том же направлении получился электродвигатель можно теперь присоединить колеса и у нас получится электромобиль примерно по такому принципу работают все электродвигатели и хотя из другой подход в котором можно обойтись без коммутатора скажем можно подождать когда контура кажется перпендикулярным магнитному полю и поменять направление магнитного поля на противоположное или в этот момент его можно отключить совсем дождаться когда контур по инерции повернется на 180 градусов и снова его включить хотя такой вариант менее эффективен половину цикла двигателя работает по инерции от чего снижается его мощность или опять же можно в этой точке при помощи какого-нибудь устройства менять направление магнитного поля но я привел вам простейший пример устройство электродвигателя чтобы объяснить базовые принципы его работы можно придумать как его улучшить но в любом случае все электродвигатели так или иначе работают по той схеме которую я вам показал в этом видео спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим