Номер ?2, страница 63, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Электромагнитные колебания и волны. Параграф 78. Исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?2, страница 63.

Условие.

Каково назначение коллектора электрогенератора? Меняется ли полярность колец коллектора при работе электрогенератора?

Решение.

Каково назначение коллектора электрогенератора?

Коллектор в электрогенераторе постоянного тока выполняет функцию механического выпрямителя. При вращении рамки (якоря) генератора в магнитном поле в ней индуцируется переменный электрический ток, так как каждая сторона рамки за один оборот проходит через северный и южный полюсы магнита, меняя направление движения относительно силовых линий. Коллектор, состоящий из двух изолированных друг от друга полуколец, к которым припаяны концы рамки, вращается вместе с рамкой. Через скользящие по нему неподвижные щетки (обычно графитовые) индуцированный ток отводится во внешнюю цепь. В тот момент, когда направление тока в рамке меняется на противоположное, каждое из полуколец коллектора переходит от одной щетки к другой. В результате этого переключения, несмотря на то что в самой рамке течет переменный ток, вo внешней цепи ток всегда течет в одном направлении, хотя и пульсирует по величине. Таким образом, основное назначение коллектора – преобразование переменного тока, возникающего в якоре, в постоянный (пульсирующий) ток во внешней цепи.

Ответ: Назначение коллектора – преобразовывать переменный ток, индуцируемый во вращающейся обмотке якоря генератора, в постоянный пульсирующий ток во внешней цепи.

Меняется ли полярность колец коллектора при работе электрогенератора?

Да, полярность каждого отдельного полукольца (сегмента) коллектора периодически меняется в процессе работы генератора. Каждое полукольцо жестко соединено с одним из концов обмотки якоря. Поскольку направление тока в обмотке меняется каждые пол-оборота, то и полярность («+» или «-») каждого полукольца также меняется. Когда одна сторона обмотки движется, например, вверх сквозь магнитное поле, связанное с ней полукольцо имеет одну полярность, а когда через пол-оборота она движется вниз — противоположную. Однако щетки, снимающие ток, неподвижны и расположены так, что одна из них всегда соприкасается с тем полукольцом, которое в данный момент имеет положительный потенциал, а другая — с тем, которое имеет отрицательный. Благодаря этому полярность на зажимах (щетках) генератора остается постоянной.

Ответ: Да, полярность каждого отдельного полукольца коллектора меняется с каждым полуоборотом якоря. Однако полярность щеток, снимающих ток, остается неизменной.