Номер 5, страница 360 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

5. От чего зависит вращающий момент электродвигателя постоянного тока?

Вращающий (электромагнитный) момент электродвигателя постоянного тока возникает в результате взаимодействия магнитного поля, создаваемого полюсами статора (индуктора), и тока, протекающего по проводникам обмотки якоря (ротора). На каждый проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера, и совокупность этих сил создает вращающий момент.

Величина вращающего момента $\text{M}$ определяется по формуле:

$M = k \cdot \Phi \cdot I_a$

В этой формуле $\text{M}$ – это вращающий момент, а остальные величины означают следующее:

$\Phi$ – это магнитный поток главных полюсов двигателя (поток возбуждения). Вращающий момент прямо пропорционален магнитному потоку. Этот поток создается либо постоянными магнитами, либо обмоткой возбуждения. В последнем случае магнитный поток зависит от тока возбуждения $I_в$. Чем сильнее магнитное поле, тем больше вращающий момент.

$I_a$ – это ток в обмотке якоря. Вращающий момент прямо пропорционален току якоря. Увеличение нагрузки на вал двигателя вызывает увеличение потребляемого тока якоря, что, в свою очередь, увеличивает развиваемый двигателем момент.

$\text{k}$ – это конструктивный коэффициент, который является постоянной величиной для конкретного двигателя. Он зависит от конструктивных параметров машины: числа пар полюсов $\text{p}$, общего числа активных проводников в обмотке якоря $\text{N}$ и числа пар параллельных ветвей обмотки якоря $\text{a}$. Формула для этого коэффициента: $k = \frac{p \cdot N}{2 \pi \cdot a}$. Для уже собранного двигателя этот коэффициент изменить нельзя.

Таким образом, основными факторами, от которых зависит вращающий момент работающего двигателя постоянного тока, являются магнитный поток и ток якоря.

Ответ: Вращающий момент электродвигателя постоянного тока зависит от трех основных величин: он прямо пропорционален магнитному потоку главных полюсов ($\Phi$) и силе тока в обмотке якоря ($I_a$), а также зависит от конструктивных особенностей двигателя, которые объединены в постоянный для данной машины коэффициент ($\text{k}$).