Задания для развития, страница 161 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

• В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с действием электрического тока: движение троллейбусов, работа на электрокарах, использование бытовой техники. Как же они работают? Что приводит их в движение?

Как же они работают?

Все упомянутые устройства — троллейбусы, электрокары и разнообразная бытовая техника — функционируют благодаря преобразованию электрической энергии, которую переносит электрический ток, в другие виды энергии. В зависимости от назначения прибора, электрическая энергия превращается в механическую, тепловую, световую или звуковую.

1. Механическое действие тока: Устройства, которые совершают механическое движение (например, троллейбусы, электрокары) или имеют движущиеся части (блендеры, вентиляторы, стиральные машины), используют электродвигатель. Его работа основана на магнитном действии тока. Проходя по обмоткам двигателя, электрический ток создает магнитное поле. Это поле взаимодействует с другим магнитным полем (которое может быть создано постоянными магнитами или другим электромагнитом). Взаимодействие полей порождает силу (силу Ампера), которая создает вращающий момент и заставляет подвижную часть двигателя (ротор) вращаться. Это вращение и приводит в движение колеса или рабочие органы прибора.

2. Тепловое действие тока: В нагревательных приборах, таких как электрические чайники, утюги, обогреватели и плиты, используется свойство тока выделять тепло при прохождении через проводник. Этот проводник, называемый нагревательным элементом, обладает высоким сопротивлением. Количество выделяемой теплоты определяется законом Джоуля — Ленца: $Q = I^2 \cdot R \cdot t$, где $I$ — сила тока, $R$ — сопротивление элемента, а $t$ — время прохождения тока.

3. Световое действие тока: Осветительные приборы преобразуют электрическую энергию в световую. В традиционных лампах накаливания свет излучается раскаленной добела вольфрамовой нитью (сочетание теплового и светового действия). В современных светодиодных (LED) лампах свечение возникает при прохождении тока через полупроводниковый кристалл.

Ответ: Упомянутые устройства работают за счет преобразования электрической энергии в другие формы: в механическую энергию движения с помощью электродвигателей, в тепловую энергию с помощью нагревательных элементов, или в световую энергию в осветительных приборах.

Что приводит их в движение?

Движение транспортных средств (троллейбусов, электрокаров) и вращение рабочих частей бытовой техники (ножей блендера, барабана стиральной машины) обеспечивает электродвигатель.

Причиной движения является физическое явление — магнитное действие электрического тока. Суть его в том, что вокруг любого проводника с током возникает магнитное поле. В конструкции электродвигателя ток пропускается через специальные катушки-обмотки, которые становятся электромагнитами. Магнитное поле, создаваемое одной частью двигателя (например, неподвижным статором), взаимодействует с магнитным полем другой части (подвижным ротором). Это взаимодействие порождает силу Ампера, которая создает вращающий момент и заставляет ротор непрерывно вращаться. Полученная механическая энергия вращения через трансмиссию передается на колеса или другие движущиеся части, обеспечивая их движение.

Таким образом, источником движения является энергия электрического тока, которая в электродвигателе преобразуется в механическую энергию вращения.

Ответ: В движение их приводит сила, возникающая в электродвигателе из-за взаимодействия магнитных полей. Эти магнитные поля, в свою очередь, создаются электрическим током, который и служит первопричиной движения.