Номер 797, страница 126 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Действие магнитного поля на проводник с током. Правило левой руки. Индукция магнитного поля. Электрический двигатель - номер 797, страница 126.

Условие.

797. Какие преобразования энергии происходят в электродвигателе постоянного тока?

Решение.

В электродвигателе постоянного тока происходит преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Основное и целевое преобразование — это превращение электрической энергии в механическую энергию.

Процесс происходит следующим образом: электрический ток от источника подается на обмотки ротора (якоря) двигателя, находящегося в магнитном поле, которое создается статором. Взаимодействие тока в проводниках ротора с магнитным полем статора приводит к возникновению силы Ампера. Совокупность этих сил создает вращающий момент, который заставляет ротор вращаться. Вращение ротора — это и есть механическая работа, то есть электрическая энергия преобразуется в кинетическую энергию вращения.

Однако, в соответствии с законом сохранения энергии, этот процесс не является стопроцентно эффективным. Часть электрической энергии неизбежно теряется, преобразуясь в другие виды:

1. Преобразование в тепловую (внутреннюю) энергию. Это основной вид потерь. Энергия преобразуется в тепло по двум причинам:
- Из-за наличия электрического сопротивления у обмоток двигателя. При прохождении тока они нагреваются (закон Джоуля-Ленца).
- Из-за механического трения. Трение в подшипниках, трение щеток о коллектор (в коллекторных двигателях) и аэродинамическое сопротивление вращающихся частей приводят к преобразованию части механической энергии в тепло.

2. Преобразование в звуковую энергию. Работающий двигатель издает шум, что является преобразованием части энергии в энергию звуковых волн.

3. Преобразование в световую энергию. В коллекторных двигателях в месте контакта щеток с ламелями коллектора может возникать искрение. Это означает, что небольшая часть электрической энергии преобразуется в световую и дополнительную тепловую энергию.

Таким образом, общая схема преобразований энергии выглядит как превращение исходной электрической энергии в полезную механическую энергию и различные виды потерь.

Ответ: В электродвигателе постоянного тока электрическая энергия преобразуется в основном в механическую энергию, а также частично, вследствие потерь, в тепловую (внутреннюю), звуковую и световую энергию.