Номер 1, страница 209 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

1. На каком физическом явлении основана работа электрического двигателя?

1. На каком физическом явлении основана работа электрического двигателя?

Работа электрического двигателя основана на явлении действия магнитного поля на проводник с электрическим током. Когда рамка (катушка), по которой протекает ток, помещается в магнитное поле, на её стороны начинают действовать силы, называемые силами Ампера. Эти силы создают вращающий момент, который заставляет рамку вращаться. Таким образом, электрическая энергия источника тока преобразуется в механическую энергию вращения.

Величина силы Ампера ($F_A$) определяется формулой:

$F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin\alpha$

где $I$ — сила тока в проводнике, $B$ — индукция магнитного поля, $l$ — длина активной части проводника (находящейся в поле), а $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Ответ: Работа электрического двигателя основана на явлении вращения рамки с током в магнитном поле под действием сил Ампера.

2. Используя рисунок 159, опишите принцип действия

(Поскольку рисунок 159 не предоставлен, приводится описание принципа действия модели электродвигателя постоянного тока, которая обычно иллюстрируется в учебниках).

Принцип действия электродвигателя заключается в следующем. Основными его частями являются неподвижный магнит (статор), создающий магнитное поле, и вращающаяся рамка с током (ротор или якорь), которая подключена к источнику тока через коллектор со щетками.

1. Электрический ток от источника через неподвижные щетки и вращающиеся вместе с рамкой полукольца коллектора подается в рамку.
2. Рамка с током находится в магнитном поле статора. Согласно явлению, описанному в первом пункте, на проводники рамки, по которым течет ток, действуют силы Ампера. Направление этих сил можно определить по правилу левой руки.
3. В противоположных сторонах рамки ток течет в противоположных направлениях. Поэтому силы Ампера, действующие на эти стороны, также направлены в противоположные стороны (например, на одну сторону действует сила вверх, на другую — вниз).
4. Эта пара сил создает вращающий момент, который заставляет рамку поворачиваться вокруг своей оси.
5. Чтобы вращение не прекратилось и происходило в одном направлении, используется коллектор. Он представляет собой кольцо, разрезанное на два изолированных друг от друга полукольца. Когда рамка совершает поворот на 180 градусов (проходит положение равновесия), щетки переходят с одного полукольца на другое. В результате направление тока в рамке изменяется на противоположное.
6. Смена направления тока в рамке приводит к тому, что направление сил Ампера и, следовательно, вращающего момента сохраняется. Рамка продолжает вращаться в том же направлении. Этот процесс циклически повторяется, обеспечивая непрерывное вращение ротора.

Ответ: Принцип действия электродвигателя основан на непрерывном вращении рамки с током в магнитном поле, которое обеспечивается действием сил Ампера и специальным устройством — коллектором, который периодически изменяет направление тока в рамке.