Принцип действия генератора электрического тока

Принцип действия генератора электрического тока

Действие генератора электрического тока основано на явлении электромагнитной индукции.

Основным элементом генератора электрического тока является рамка, которую вращают в магнитном поле. При этом пронизывающий рамку магнитный поток изменяется во времени, вследствие чего в рамке возникает индукционный ток (рис. 16.2).

Принцип действия генератора электрического тока 1 Принцип действия генератора электрического тока 2
Рис. 16.2. Принцип действия генератора переменного тока. Рис. 16.3. Зависимость силы тока от времени для переменного тока.

При равномерном вращении рамки в ней индуцируется переменный электрический ток: сила тока изменяется по синусоидальному закону (рис. 16.3).

Отрицательные значения силы тока соответствуют противоположному направлению тока.

Чтобы «снимать» с вращающейся рамки ток, не перекручивая при этом проводов, используют скользящие контакты, называемые щетками (рис. 16.2).

Напряжение в сети переменного тока можно повышать и понижать практически без потерь с помощью трансформаторов. Как мы увидим ниже, без этого была бы просто невозможна передача электроэнергии на большие расстояния.

Щетки обеспечивают, конечно, худший контакт, чем закрепленные проводники. Из-за большого сопротивления щетки греются и, кроме того, вследствие трения они стираются.

Поэтому в современных небольших генераторах электрического тока вращают не рамку, а постоянные магниты: при такой конструкции генератора скользящие контакты не нужны.

В промышленных генераторах на электростанциях вращают тоже не рамки, в которых индуцируется ток, а электромагниты. Ток к вращающимся электромагнитам приходится подводить с помощью скользящих контактов, но этот ток значительно меньше, чем индукционный ток в рамке.



Электродинамика.