Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гаевой А.И. -> "Справочник по физике для поступающих в ВУЗы" -> 81

Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.

Гаевой А.И. Справочник по физике для поступающих в ВУЗы — Наукова думка, 1968. — 358 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 121 >> Следующая


Для получения во внешней цепи постоянного по направление тока применяется особое устройство — коллектор.

Простейший коллектор представляет собой два изолированны*

¦ яруг от друга полукольца (рис. 92), к которым присоединяются
концы витка. Полукольца вращаются вместе с витком (они укреп-"] ляются на той же оси, что н виток).

При движении витка полукольца все время касаются неподвижных щеток. В то. время, когда ток в витке изменяет направление, полукольца менйют щетки. Поэтому ток, возникающий во внешней цепи, будет иметь все время одно направление, но величина его- ме-няетси со временем. Получите* так называемый пульсирующий Ток. На рис. 93 показаны графики переменного (в) и выпрямленного Пульсирующего тока (б, в).

Так как коллектор вращается, то и рабочую обмотку, соединенную с ним, делают всегда вращающейся. Ее располагают на внутреннем желейном сердечнике, укрепленном па оси машины. Этот сердечник называется якорем.

Генератор постоянного тока имеет следующие основные части:, станина (электромагнит), якорь и коллектор со щетками. На практике обмотку якоря делают из многих витков и соответственно кол-' лектор — не из двух полуколец, а нз большого числа пластин. Ток при этом возбуждается не 'пульсирующий, а почти постоянный.

§ 99. Трансформатор

Трансформатор — это прибор для преобразования переменного напряжения и силы тока. Он имеет сердечник (обычно замкнутой формы) из мягкого железа, иа который намотаны две катушки — первичная и вторичная (рис. 94).

Концы первичной обертки подключены к сетн питающего переменного тока, а концы вторичной обмотки — к потребителям электоической энергии.

Э. Д. с. электромагнитной индукции, возникающая во вторичной обмотке, пропорциональна числу витков в ней; поэтому, изменяя число витков, можно изменять и напряжение на выходе трансформатора, т. е. на концах вторичной ббмотки.

Трансформаторы играют огромную роль в современной электротехнике. В мощных линиях электропередачи применяется высокое напряжение (десятки и сотии тысяч вольт). Применение таких высоких напряжений позволяет уменьшить силу тока в линии, а значит, и сечение проводов. Это приводит к уменьшению стоимости сооружения линии электропередачи.


S S Л


Рис. 94.
Рассмотрим подробнее передачу электроэнергии. При передаче электроэнергии Bd расстояние неизбежны ее потери в линии передачи. Ток, текущий по проводам, нагревает их. Энергия, идущая на нагревание, является потерянной. Чтобы эти потери были меньше, нужро уменьшить нагревание проводов.

По закону Джоуля—Ленца количество выделившегося тепла определяется ныражением

Q = пт.

Для уменьшения Q можно уменьшать или сопротивление линии, или силу тока в линии, но первое экономически невыгодно, так как это уменьшение достигается увеличением сечения проводов; при этом сильно увеличивается вес последних. Для уменьшения Q можно уменьшить силу тока /. Сила тока /. передаваемая мощность N в напряжение U связаны соотношением

Отсюда видно, что для уменьшения / при данном N нужно увеличить напряжение V. Таким образбм, для уменьшения потерь энергии на нагревание при .передаче ее иа большие расстояния надо пользоваться высоким напряжением.

На практике при передаче энергии на большие расстояния пользуются напряжениями в3300, 6600, 110000, 160000,220000, 800000в. Генераторы переменного тока обычно строят на 2200, 6600, 11000, 13200 в.

Построить генераторы на более высокие напряжения сложно, так как при этом необходимо обеспечить хорошу^ изоляцию обмоток. Поэтому напряжение, даваемое генератором, увеличивают при помощи повышающих трансформаторов. В местах потребления энергии высокое напряжение преобразуют при номощи понижающих трансформаторов в более низкое.

Прообразом современного трансформатора является устройство, которое П. Н. Яблочков применил для «дробления светаэ. Свет электрической дуги, использованный Яблочковым для освещения, был достаточно сильным, чтобы осветить несколько комнат, и иногда его «дробили» с помощью системы зеркал. Яблочков пошел по другому пути: он использовал индукционную катушку — прибор, состоящий из двух проволочных катушек, расположенных одна в другой. При пропускании переменного тока по одной катушке в другой индуцировался «вторичный* ток. Включая в цепь динамомашины первичные катушки таких приборов, Яблочков подключал свои свечи ко вторичным обмоткам этих катушек.

Несколько лет спустя И. Ф. Усагин — физик-самоучка, а впоследствии ассистент Московского университета, применил трансформатор

234
ШМ освещения иа Всероссийской промышленно-художественной выставке в Москве в 1882 г.

Рассмотрим Принцип действия трансформатора. Пусть к концам первичной обмотки приложено переменное напряжение U1. Torjja по обмотке пойдет переменный ток, который намагнитит железо сердечника, создав в нем переменный магнитный поток. Этот поток, воз-1 пикающий в сердечнике трансформатора, пронизывает витки первичной и вторичной обмоток, возбуждая в каждом витке обмотки одну и ту же э. д. с. е. Обозначим число Витков в первичной обмотке их, а. во вторичной — я2. Тогда
Предыдущая << 1 .. 75 76 77 78 79 80 < 81 > 82 83 84 85 86 87 .. 121 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed