Презентация к уроку физики в 8 классе "Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель постоянного тока. Использование электродвигателей в технических устройствах и на транспорте"

Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель постоянного тока. Использование электродвигателей в технических устройствах и на транспорте

НАЧНЁМ УРОК!

УСТНО ОТВЕТЬТЕ НА ВОПРОСЫ:

• В каком направлении устанавливается катушка с током, подвешенная на проводах?
• Какое сходство имеется у нее с магнитной стрелкой?
• Какими способами можно усилить магнитное действие катушки с током?
• Что называют электромагнитом?
• Для каких целей используют электромагниты?
• Что называют магнитными полюсами магнита?

7. Как взаимодействуют между собой магнитные полюсы магнитов?

8. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении?

9. Где находятся магнитные полюсы Земли?

10. Чем объясняют появление магнитных бурь?

11. Что такое область магнитной аномалии?

12. Где находится область, в которой наблюдается большая магнитная аномалия?

Действие магнитного поля на проводник с током

• магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током с некоторой силой.
• направление этой силы зависит от:

а) направления тока в проводнике,

б) направления магнитного поля (расположения полюсов магнита).

Выводы:

Действие  силы на рамку с током

F A

Если поместить проволочную рамку , по которой протекает электрический ток, в магнитное поле, то в результате действия силы магнитного поля, рамка будет поворачиваться (в зависимости от направления тока втягивается в область между полюсами магнита либо выталкивается из неё)

F A

Направление движения проводника определяется правилом левой руки

Если четыре пальца левой руки расположить по направлению тока, так, чтобы магнитные линии входили в ладонь, тогда отогнутый большой палец покажет направление силы Ампера

Сила Ампера – это сила,

действующая на проводник

со стороны магнитного поля

Электрический ток – это упорядоченное движение электрических зарядов, значит, магнитное поле действует на заряды не только в проводнике ( в металле), но и в других средах

Пучок свободных электронов в вакууме отклоняется в магнитном поле

Связь между электрическим и магнитным полем

• Вокруг неподвижных зарядов существует электрическое поле
• Электрическое поле действует с силой на неподвижные и движущиеся заряды
• Вокруг подвижных зарядов существует электрическое и магнитное поле
• Магнитное поле действует только на подвижные заряды

F эл

V

+

F эл

+

V = 0, электр. поле и магн. поле

V=0, электр. поле

Если замкнутый проводник с током может вращаться, то при помещении в магнитное поле он приходит во вращательное движение

Вращение рамки с током между полюсами магнита

S

N

N

N

S

S

Вращение проводника в магнитном поле лежит в основе действия электроизмерительных приборов

1 – постоянный или

электромагнит

2 - рамка с намотанным

на неё проводом

3 - неподвижный железный

сердечник

4 – металлические пружинки

5 - стрелка

Якоби Борис Семёнович (1801-1874)

Русский физик, академик.

Построил первый электродвигатель в 1834 г,

телеграфный аппарат, печатающий буквы.

Этот двигатель имел мощность 15 Вт и мог поднять груз весом 50 Н на высоту 60 см за 2секунды.

Электродвигатель – это устройство для эффективного преобразования электрической энергии в механическую. \

Устройство и принцип действия электродвигателя

Основные элементы электродвигателя:

• Якорь (ротор) – вращающаяся обмотка, состоящая из большого числа витков
• Индуктор(статор) - электромагнит
• Щетки – скользящие контакты
• Коллектор - полукольца

Принцип работы электродвигателя:

основан  на  вращении  катушки  с  током  в 

магнитном  поле: магнитное  поле  создается  электромагнитом;  катушка  - обмотка  якоря,  по  которой  протекает 

электрический  ток;   со  стороны  магнитного  поля  на  катушку,  как  на рамку  с  током  действует  сила,  стремящаяся  повернуть  ее;  вместе  с  якорем   вращается  и  вал  двигателя.

Преимущества электродвигателей :

• малые  размеры  по  сравнению  с 

тепловыми  двигателями;

• экологически  чистые;
• можно  сделать любых  размеров;
• высокий  КПД  (98);
• простота использования

Применение электродвигателя

• А) на транспорте :

Применение электродвигателя

• В быту :

Применение электродвигателя

В промышленности :

Это интересно.

Самый маленький электродвигатель на планете невозможно разглядеть в микроскоп. Двигатель диаметром в одну миллиардную метра представляет собой одну единственную молекулу, обогащенную металлами. В состав молекулы входит и один атом серы.

Действуя на молекулу электрическим током, можно заставить ее вращаться со скоростью 120 оборотов в секунду.

Этот « молекулярный » двигатель можно будет использовать как в бытовых электроприборах, так и в медицине.

КПД электродвигателя.

• η = (Р мех. / Р элект. ) * 100 %

где η – КПД электродвигателя

Р мех. – полезная механич. мощность

Р элект. – мощность, потребляемая от

источника тока

• Р элект. = I * U

Задача № 1 .

• Какова полезная механическая мощность электродвигателя с КПД 78 %, если по его обмотке протекает ток силой 3 А при напряжении 220 В ?

• Дано : Решение :

η = 0,78 η = Р мех. / Р элект.

I = 3 А Р мех. = η Р элект.

U = 220 В Р элект. = I U

Р мех. = η I U

Р мех . - ? Р мех.= 0,78 * 3 А * 220 В = 514,8 Вт

Домашнее задание:

• Прочитать §62.
• Письменно ответить вопросы к §62.
• Выполнить задание к § 62.