Номер 4, страница 204 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 36. Переменный ток - номер 4, страница 204.

Условие.

4. Чем отличается простейший генератор переменного тока от генератора постоянного тока?

Решение.

Основной принцип работы и генератора переменного, и генератора постоянного тока одинаков и основан на явлении электромагнитной индукции. В обоих случаях при вращении проводящей рамки (якоря) в магнитном поле в ней возникает электродвижущая сила (ЭДС). Важно понимать, что в самой вращающейся рамке любого генератора всегда индуцируется переменный ток, так как каждая сторона рамки поочередно проходит мимо северного и южного полюсов магнита, из-за чего направление индуцированного тока меняется каждые пол-оборота.

Главное и принципиальное отличие между этими двумя типами генераторов заключается в конструкции узла, который снимает электрический ток с вращающейся рамки и передает его во внешнюю цепь. Этот узел называется токосъемником.

В генераторе переменного тока используются контактные кольца (или скользящие контакты). Это два цельных металлических кольца, закрепленных на валу якоря, но изолированных друг от друга. Каждый конец обмотки якоря присоединен к своему кольцу. Неподвижные щетки постоянно скользят по поверхности этих колец, снимая с них ток. Так как каждая щетка все время контактирует с одним и тем же концом обмотки, направление тока во внешней цепи меняется синхронно с изменением направления тока в рамке. В результате во внешней цепи течет переменный (синусоидальный) ток.

В генераторе постоянного тока используется коллектор. В простейшем случае это одно кольцо, разрезанное на две половины (полукольца), которые изолированы друг от друга. Каждый конец обмотки якоря присоединен к своему полукольцу. Щетки расположены так, что в тот самый момент, когда направление ЭДС и тока в рамке меняется на противоположное, щетки перескакивают с одного полукольца на другое. Благодаря этому переключению одна щетка всегда остается положительным полюсом, а другая — отрицательным. В результате во внешней цепи ток течет всегда в одном направлении, хотя его величина и пульсирует от нуля до максимума. Такой коллектор работает как механический выпрямитель.

Таким образом, основное отличие — это устройство токосъемника: у генератора переменного тока это два сплошных кольца, а у генератора постоянного тока — коллектор, состоящий из двух или более изолированных друг от друга сегментов.

Ответ: Простейший генератор переменного тока отличается от генератора постоянного тока конструкцией токосъемного устройства. В генераторе переменного тока для отвода тока во внешнюю цепь используются два сплошных контактных кольца, к каждому из которых присоединен один конец вращающейся рамки. В генераторе постоянного тока используется коллектор — специальный переключатель в виде кольца, разрезанного на две изолированные половины (полукольца), который меняет подключение концов рамки к внешней цепи каждые пол-оборота, выполняя роль механического выпрямителя и обеспечивая ток одного направления во внешней цепи.