Номер 3, страница 209 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 57. Электрический двигатель. Вопросы после параграфа - номер 3, страница 209.

Условие.

3. Приведите примеры использования электрических двигателей. Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми двигателями?

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

3. Приведите примеры использования электрических двигателей. Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми двигателями?

Электрические двигатели — это устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую. Они получили широчайшее распространение во всех сферах жизни человека.

Примеры использования:

• Бытовая техника: стиральные и посудомоечные машины, холодильники, пылесосы, миксеры, блендеры, фены, вентиляторы, кондиционеры.
• Транспорт: электромобили, электропоезда, трамваи, троллейбусы, поезда метро, электросамокаты, лифты, эскалаторы.
• Промышленность: станки (токарные, фрезерные), конвейерные ленты, насосы, компрессоры, промышленные роботы и манипуляторы.
• Компьютерная техника: вентиляторы (кулеры) для охлаждения процессора и других компонентов, двигатели в приводах жёстких дисков (HDD) и оптических дисков (CD/DVD).
• Строительство и инструменты: электродрели, перфораторы, бетономешалки.

Преимущества электрических двигателей по сравнению с тепловыми (например, двигателями внутреннего сгорания):

1. Экологичность: В месте работы электродвигатели не производят вредных выбросов (выхлопных газов, сажи), что особенно важно для улучшения качества воздуха в городах.
2. Высокий КПД: Коэффициент полезного действия (КПД) современных электродвигателей достигает 90–98%, в то время как КПД двигателей внутреннего сгорания обычно составляет 20–40%. Это означает, что электродвигатели намного эффективнее преобразуют энергию в полезную работу.
3. Простота конструкции и надёжность: Электродвигатель имеет значительно меньше движущихся и трущихся частей. Это делает его более надёжным, долговечным, а также упрощает и удешевляет техническое обслуживание.
4. Низкий уровень шума и вибрации: Работают значительно тише и с меньшей вибрацией.
5. Компактность: При одинаковой мощности электродвигатели обычно меньше и легче тепловых двигателей.
6. Мгновенный крутящий момент: Электродвигатели способны выдавать максимальный крутящий момент практически с самого начала вращения, что обеспечивает отличную динамику.
7. Возможность рекуперации: Электродвигатель может работать в режиме генератора, возвращая энергию (например, при торможении электромобиля) обратно в аккумулятор.

Ответ: Электродвигатели используются в бытовой технике (пылесосы, стиральные машины), транспорте (электромобили, трамваи), промышленности (станки, конвейеры). Их основные преимущества перед тепловыми двигателями: высокий КПД (до 98%), экологичность (отсутствие выбросов в месте работы), низкий уровень шума, надёжность и простота конструкции.

4. Кто и когда изобрёл первый электродвигатель?

Изобретение электродвигателя было результатом работы нескольких учёных и инженеров в течение XIX века. Нельзя назвать одного-единственного изобретателя, но можно выделить ключевые фигуры и даты.

В 1821 году английский учёный Майкл Фарадей продемонстрировал основной принцип работы электродвигателя, создав устройство, в котором проводник с током непрерывно вращался вокруг магнита. Это был первый в истории случай преобразования электрической энергии в механическое вращение, но его устройство было лишь лабораторным демонстрационным прибором.

Первый практически применимый электродвигатель постоянного тока был создан в 1834 году русским учёным и инженером Борисом Семёновичем Якоби (Мориц фон Якоби), работавшим в России. Его двигатель уже имел вращающийся якорь и был достаточно мощным для практического использования. В 1838 году Якоби установил усовершенствованную модель своего двигателя на лодку, которая, двигаясь против течения Невы, перевозила 14 пассажиров. Это стало первым в мире практическим применением электродвигателя на транспорте.

Параллельно с Якоби, в 1830-х годах, свои конструкции двигателей разрабатывали американец Томас Дэвенпорт и англичанин Уильям Стёрджен. Однако именно двигатель Якоби принято считать первым, который был успешно применён на практике для приведения в движение механизма.

Ответ: Первый практически применимый электродвигатель, пригодный для использования на практике, изобрёл в 1834 году русский учёный Борис Семёнович Якоби.