Номер 4, страница 29, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

4. Какова принципиальная разница между статором и ротором? Какую роль они выполняют?

Статор и ротор являются двумя основными конструктивными частями большинства электрических машин вращательного типа, таких как электродвигатели и генераторы. Их названия происходят от латинских слов: stator (от stare — стоять) и rotor (от rotare — вращаться).

Принципиальная разница между статором и ротором

Фундаментальное различие между этими двумя компонентами заключается в их механическом состоянии:

Статор — это неподвижная часть электрической машины. Он жестко соединен с корпусом (станиной) и обычно представляет собой полый цилиндр, на внутренней поверхности которого расположены обмотки или постоянные магниты.

Ротор — это вращающаяся часть электрической машины. Он размещается внутри статора, крепится на валу и может свободно вращаться под действием электромагнитных сил или внешнего механического воздействия.

Таким образом, принципиальная разница — это движение: ротор вращается, а статор остается неподвижным.

Какую роль они выполняют?

Несмотря на различие в движении, статор и ротор работают совместно, выполняя общую задачу — преобразование энергии. Их роль заключается в создании и взаимодействии магнитных полей.

В электродвигателе (преобразование электрической энергии в механическую):

Как правило, на обмотки статора подается электрический ток, который создает в нем магнитное поле (в асинхронных и синхронных двигателях переменного тока это поле является вращающимся). Это магнитное поле взаимодействует с ротором. На ротор (который также имеет свои обмотки или является короткозамкнутым, или содержит постоянные магниты) начинают действовать силы Ампера, создающие крутящий момент. Этот момент заставляет ротор вращаться, преобразуя электрическую энергию в механическую работу.

В генераторе (преобразование механической энергии в электрическую):

Внешняя сила (например, турбина на электростанции) вращает ротор. На роторе находятся постоянные магниты или обмотки возбуждения, которые создают магнитное поле. При вращении ротора его магнитное поле пересекает проводники обмотки статора. В соответствии с законом электромагнитной индукции, в неподвижной обмотке статора наводится электродвижущая сила (ЭДС) и возникает электрический ток. Таким образом, механическая энергия вращения преобразуется в электрическую.

В обоих случаях статор и ротор являются неотъемлемыми частями единой электромагнитной системы, где одна часть создает магнитное поле, а другая взаимодействует с ним, что и обеспечивает необходимое преобразование энергии.

Ответ: Принципиальная разница между статором и ротором заключается в том, что статор является неподвижной частью электрической машины, а ротор — вращающейся. Их совместная роль заключается во взаимодействии создаваемых ими магнитных полей для преобразования энергии: в двигателях они преобразуют электрическую энергию в механическую энергию вращения, а в генераторах — механическую энергию вращения в электрическую.