Номер 5, страница 37 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

*5. Объясните роль ротора и статора в работе генератора.

*5. Роль ротора и статора в работе генератора основана на явлении электромагнитной индукции. Их функции строго разделены для эффективного преобразования энергии.

Роль ротора: Ротор, приводимый во вращение внешним источником механической энергии (например, паровой или газовой турбиной), является создателем магнитного поля. Он выступает в роли вращающегося индуктора. Постоянный ток, подаваемый на обмотку возбуждения ротора, создает постоянное магнитное поле. Вращение ротора заставляет это магнитное поле вращаться вместе с ним в пространстве внутри статора. Таким образом, задача ротора — создать вращающееся магнитное поле.

Роль статора: Статор является неподвижной силовой частью генератора, в которой непосредственно генерируется электричество. Проводники его обмотки неподвижны, но их пересекает изменяющийся во времени магнитный поток от вращающегося ротора. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в любом замкнутом контуре возникает ЭДС, пропорциональная скорости изменения магнитного потока $ \Phi $, пронизывающего этот контур: $ \mathcal{E} = - \frac{d\Phi}{dt} $. Поскольку магнитное поле ротора вращается, магнитный поток через обмотки статора непрерывно и периодически изменяется, что приводит к возникновению в них переменной (синусоидальной) ЭДС и, как следствие, переменного тока при подключении нагрузки. Таким образом, задача статора — преобразовать энергию переменного магнитного поля в электрическую энергию.

Ответ: Ротор, вращаясь, создает переменное магнитное поле. В неподвижных обмотках статора это поле индуцирует переменную ЭДС, что и приводит к выработке переменного электрического тока.