Опыт 75. Опыты с динамо-машиной. а) Присоединяют к щеткам собранной согласно предыдущему опыту динамо-машины вывода бескаркасной катушки 36, расположив ее в пазу подставки 25 со стрелкой 28, как описано в опыте 55.
Начинают вращать якорь динамо-машины по часовой стрелке. Замечают куда начинает отклоняться стрелка. Изменяют направление вращения якоря и снова замечают отклонение магнитной стрелки.
б) Проверьте, как изменяется отклонение стрелки при повороте магнита.
в) Повторите предыдущий опыт, наблюдая отклонение магнитной стрелки в зависимости от скорости вращения якоря.
г) Заметьте отклонение магнитной стрелки, если на скобах оставить только один магнит.
Эти опыты показывают, что сила и направление индукционного тока зависят от скорости и направления вращения якоря и от магнитного поля, в котором вращается якорь.
При вращении якоря в постоянном магнитном поле в его витках индуцируется переменная электродвижущая сила. За один оборот якоря его витки успевают пройти мимо двух разноименных полюсов. Следовательно, за полуоборот в витке возникает э.д.с. одного направления, а за второй полуоборот – другого направления. Для получения тока постоянного направления на якоре помещены коллекторные пластины, к которым припаяны концы обмоток. Во время вращения якоря его пластины касаются щеток, с которых снимается напряжение.
Вращая генератор постоянного тока рукой, т.е. внешней силой, мы затрачиваем определенную механическую мощность, а получаем электрическую мощность.
Проделаем теперь с нашим генератором (динамо-машиной) обратный опыт.
д) Электродвигатель. Подключим к щеткам проводники от батарейки (лучше соединить две батарейки последовательно). Мы увидим, что якорь придет во вращение и будет вращать маховик. Наша модель в этом случае работает как электрический двигатель или мотор. Теперь превращение энергии происходит в обратном порядке. Мы затрачиваем электрическую мощность (от батарейки) и превращаем ее в механическую.
Силы, создающие действующий на якорь электродвигателя вращающий момент, получаются от взаимодействия двух магнитных полей: поля статора и поля якоря. Магнитное поле статора может быть создано как постоянным магнитом, так и электромагнитами, т.е. катушкой с током.
Проделаем ряд опытов с электродвигателями, собранными по различным схемам.