Номер 12, страница 166 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

12. На рисунке 6 представлены схемы устройства генераторов электрического тока. На схеме а) рамка вращается в магнитном поле, щётки прижимаются к двум контактным кольцам. На схеме б) магнит вращается внутри неподвижной рамки. Какая из схем представляет принцип действия генератора постоянного тока?

Рис. 6

Принцип действия любого электромеханического генератора основан на явлении электромагнитной индукции: при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур (рамку), в этом контуре возникает электрический ток. При вращении рамки в магнитном поле (или магнита внутри рамки) индуцируемый в ней ток является переменным, так как каждая сторона рамки поочередно движется то в одном, то в другом направлении относительно линий магнитного поля, пересекая их.

Ключевое различие между генераторами постоянного и переменного тока заключается в устройстве токосъёмного механизма, который подключает вращающуюся рамку к внешней цепи и снимает с неё выработанный ток.

На схеме а) показан токосъёмник в виде кольца, разделенного на две изолированные друг от друга части (полукольца). Это устройство называется коллектором. Щётки прижаты к коллектору с противоположных сторон. При вращении рамки в момент, когда направление индуцированного в ней тока меняется на противоположное (это происходит каждый полуоборот), каждая щётка переходит с одной пластины коллектора на другую. В результате этого механического переключения направление тока во внешней цепи сохраняется. Таким образом, переменный ток, возникающий в рамке, преобразуется в пульсирующий, но постоянный по направлению ток во внешней цепи. Такая схема характерна для генератора постоянного тока.

На схеме б) показан токосъёмник в виде двух цельных контактных колец, известных как скользящие кольца. Каждый конец рамки (в данном случае вращается магнит, а рамка неподвижна, но для анализа токосъёмника представим, что вращается рамка) был бы подключен к своему отдельному кольцу. Щётки, скользя по этим кольцам, передают во внешнюю цепь переменный ток, который индуцируется в рамке, без изменения его характера. Это схема генератора переменного тока.

Ответ: Схема а) представляет принцип действия генератора постоянного тока. Это определяется наличием коллектора — специального переключателя в виде разрезанного на две части кольца, который обеспечивает протекание тока во внешней цепи только в одном направлении.