Номер 3, страница 204 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 36. Переменный ток - номер 3, страница 204.

Условие.

3. На каком явлении основана работа генератора электрического тока?

Решение.

Решение

Работа любого генератора электрического тока, преобразующего механическую энергию в электрическую, основана на явлении электромагнитной индукции.

Явление электромагнитной индукции, открытое Майклом Фарадеем в 1831 году, заключается в возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Иными словами, если изменять магнитное поле вокруг проводника (или перемещать проводник в магнитном поле), в проводнике возникает электрический ток.

В генераторе это происходит следующим образом:

1. Генератор имеет две основные части: статор (неподвижная часть) и ротор (вращающаяся часть). Одна из них создает постоянное магнитное поле (это индуктор, обычно электромагнит или постоянный магнит), а другая содержит обмотки, в которых будет индуцироваться ток (это якорь).

2. Внешняя механическая сила (например, от турбины на электростанции) вращает ротор. Из-за этого вращения изменяется угол между плоскостью витков обмотки и линиями магнитной индукции.

3. Изменение угла приводит к непрерывному изменению магнитного потока ($ \Phi $), проходящего через витки обмотки якоря.

4. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, это изменение магнитного потока индуцирует в обмотке ЭДС ($ \mathcal{E}_{i} $), которая пропорциональна скорости изменения потока:

   $ \mathcal{E}_{i} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} $

5. Если к обмотке подключена внешняя электрическая цепь, то под действием индуцированной ЭДС в цепи возникает электрический ток. Таким образом, механическая энергия вращения преобразуется в электрическую энергию.

Ответ: Работа генератора электрического тока основана на явлении электромагнитной индукции.