Номер 2, страница 188 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 32. Электрический двигатель - номер 2, страница 188.

Условие.

2. Какую функцию в электродвигателе выполняет коллектор?

Решение.

Коллектор в электродвигателе постоянного тока — это механический переключатель, основная функция которого заключается в обеспечении непрерывного вращения ротора (якоря) в одном направлении. Это достигается за счет периодического изменения направления тока в обмотках якоря.

Принцип работы коллектора можно описать в несколько этапов:

1. Подача тока. Постоянный ток от источника питания подается на обмотку якоря через неподвижные токопроводящие щетки, которые скользят по поверхности вращающегося коллектора. Коллектор состоит из изолированных друг от друга медных пластин (ламелей), к которым припаяны концы обмоток якоря.

2. Создание вращающего момента. Проходящий по обмотке ток создает магнитное поле. Взаимодействие этого поля с магнитным полем статора (создаваемым постоянными магнитами или электромагнитами) приводит к возникновению силы Ампера. Эта сила создает вращающий момент, который заставляет якорь поворачиваться.

3. Переключение направления тока. Когда якорь поворачивается примерно на полоборота (180°), каждая щетка переходит с одной пластины коллектора на соседнюю. В этот момент меняется подключение обмотки к источнику тока, и направление тока в ней изменяется на противоположное.

4. Поддержание непрерывного вращения. Изменение направления тока в обмотке якоря приводит к тому, что направление силы Ампера, действующей на эту обмотку, также меняется таким образом, чтобы вращающий момент продолжал действовать в том же направлении. Без коллектора якорь бы остановился после полоборота, так как силы начали бы действовать в обратную сторону, тормозя вращение.

Таким образом, коллектор вместе со щетками действует как автоматический переключатель, который преобразует постоянный ток от внешнего источника в переменный ток в обмотках якоря, поддерживая постоянное направление вращающего момента.

Ответ: Коллектор в электродвигателе выполняет функцию механического переключателя, который автоматически изменяет направление электрического тока в обмотках якоря при его вращении, что необходимо для создания непрерывного вращающего момента, направленного в одну сторону.