Индукционный генератор электрического тока (продолжение)

Можно ли вращать не рамку, а магниты?

Мы видели, что для того, чтобы снимать ток с вращающейся рамки, приходится использовать скользящие контакты. У них сравнительно большое сопротивление, поэтому если сила индукционного тока велика, на скользящих контактах выделяется большое количество теплоты, и они сильно нагреваются. А можно ли, чтобы избежать применения скользящих контактов, вращать не рамку, а магниты, создающие магнитное поле?

Конечно, можно: ведь для возникновения индукционного тока важно лишь, чтобы пронизывающий рамку магнитный поток изменялся во времени. Возникновение индукционного тока в неподвижной рамке при вращении магнита иллюстрирует рисунок 12.2. Именно по такому принципу обычно и устроены генераторы.

Рис. 12.2

В промышленных генераторах электрического тока на электростанциях в качестве вращающихся магнитов используют электромагниты. Ток к ним приходится подводить всё-таки с помощью скользящих контактов, но сила этого тока значительно меньше силы тока, который индуцируется в рамке.

В промышленных генераторах электрического тока используют многополюсные электромагниты. Благодаря этому можно индуцировать электрический ток с частотой 50 Гц при сравнительно небольшой частоте вращения турбин.

На рисунке 12.3 изображены генераторы гидроэлектростанции, а на рисунке 12.4 — схема одного генератора. Движущаяся вода (поток воды обозначен стрелками) вращает лопасти турбины, на валу которой укреплён многополюсный электромагнит.

Рис. 12.3

Действующие значения силы тока и напряжения

Если напряжение в цепи переменного тока, состоящего из генератора и резистора сопротивлением R, изменяется по закону синуса или косинуса, то согласно закону Ома:

При этом максимальное значение силы тока связано с максимальным значением напряжения соотношением

Найдём теперь, как изменяется со временем мощность тока, которая выражается формулой

р = i²R. (5)

<<< К началу Окончание >>>