Номер 47, страница 245 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

47. Каков принцип действия электродвигателя?

Принцип действия электродвигателя основан на явлении электромагнитной индукции, а конкретно — на возникновении силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле. Эта сила называется силой Ампера и является основной движущей силой в моторе.

Электродвигатель состоит из двух ключевых частей:

• Статор – неподвижная часть, которая создает постоянное или переменное магнитное поле. Это поле может создаваться как постоянными магнитами, так и электромагнитами (катушками с током).
• Ротор (или якорь) – вращающаяся часть, которая обычно представляет собой вал с насаженными на него обмотками (проводящими рамками).

Процесс работы можно описать следующими шагами:

1. На обмотку ротора подается электрический ток. В результате проводники обмотки оказываются проводниками с током.
2. Ротор находится в магнитном поле, созданном статором.
3. Согласно закону Ампера, на каждый участок проводника с током в магнитном поле действует сила. Величина этой силы определяется по формуле: $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$, где $I$ – сила тока в проводнике, $B$ – индукция магнитного поля, $l$ – длина активной части проводника, а $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.
4. Направления сил, действующих на противоположные стороны рамки ротора, противоположны. Эта пара сил создает вращающий момент, который заставляет ротор поворачиваться.
5. Для обеспечения непрерывного вращения в одном направлении используется специальное устройство – коллектор со щетками (в двигателях постоянного тока) или используется переменный ток, создающий вращающееся магнитное поле (в асинхронных двигателях). Коллектор меняет направление тока в обмотке ротора каждый раз на 180 градусов поворота, что позволяет вращающему моменту постоянно действовать в одном направлении.

Таким образом, в электродвигателе происходит преобразование электрической энергии в механическую энергию вращения.

Ответ: Принцип действия электродвигателя основан на силе Ампера — силе, действующей на проводник с электрическим током в магнитном поле. Эта сила создает вращающий момент, который приводит в движение вращающуюся часть двигателя (ротор), тем самым преобразуя электрическую энергию в механическую энергию вращения.