ГДЗ по физике 8 класс рабочая тетрадь Пурышева Важеевская Дрофа
Авторы: Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская
Издательство: Дрофа
Тип книги: Рабочая тетрадь
ГДЗ рабочая тетрадь Физика 8 класс Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской. Издательство: Дрофа, серия: Физика. Состоит из одной части и 208 страниц. Ответы на вопросы Я❤️ГДЗ.
Физика является одной из основных естественно-научных дисциплин, знания по которой будут использоваться учащимися далеко за пределами школы. Рабочая тетрадь дополняет учебно–методический комплект в части практического применения и закрепления теоретических знаний. Упражнения тетради разнообразны по своей структуре и позволяют ученикам с разным уровнем успеха в освоении предмета находить задания, которые поднимут их общий уровень понимания дисциплины. Большое количество практических и лабораторных работ позволит научиться пользоваться различными приборами, в том числе измерительными, обосновывать самые разные физические явления, понимать их суть и природу.
Каждый из ребят сможет объяснить смысл физических законов, приведя аргументированные доводы, оформлять результаты своей работы в виде соответствующих таблиц, графиков, схем, диаграмм, сохраняя необходимый уровень наглядности.
ГДЗ, готовые ответы рабочая тетрадь Пурышева предлагает после изучения каждого раздела решить тренировочные тесты, которые покажут уровень понимания текущего материала и позволят в нужную сторону скорректировать процесс подготовки к предмету, выполнение домашнего задания. Успехи в изучении физики, развитие межпредметных навыков в самую положительную сторону отразятся на успеваемости и по другим дисциплинам.
1234567891011121314151617181920212222. Тренировочный тест 1232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596060. Лабораторная работа № 16162636465666767. Лабораторная работа № 268697071727374757676. Лабораторная работа № 37778798181. Тренировочный тест 2828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116118119120121122123124125126127127.
Лабораторная работа № 4128128. Лабораторная работа № 5129130131132133134135136137138139140141142143144145145. Тренировочный тест 3146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171171. Тренировочный тест 4172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203203. Тренировочный тест 5204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258258. Тренировочный тест 6259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286286. Лабораторная работа № 6287288289290291292293294295295. Лабораторная работа № 7296297298299300301302303304305306307308309310310. Лабораторная работа № 8311312313314315316317318319320320. Лабораторная работа № 9321322323324325325. Лабораторная работа № 10326327328329330331332333333. Лабораторная работа № 11334335336337338339340341342343344345346347348349350350. Лабораторная работа № 12351351.
Тренировочный тест 7352353354355356357358359360361362362. Лабораторная работа № 13363364365366367368369370371372373374374. Лабораторная работа № 14375376377378379381382383384384. Лабораторная работа № 15385386387387. Лабораторная работа № 16387. Тренировочный тест 8Итоговый тест
Вам понравился решебник?
Средняя оценка 5 / 5. количество оценок 1
Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.
Все книги Н. С. Пурышевой
Хиты продаж
Недоступна
Недоступна
Недоступна
Все книги автора
Государственная итоговая аттестация (АСТ)
ОГЭ-2015. Физика. 30 вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену в 9-м классе
199 ₽
ОГЭ-2016. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену в 9 классе
149 ₽
ЕГЭ-2017. Большой сборник тренировочных вариантов
ЕГЭ-2017.
Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
219 ₽
ЕГЭ-2017. Это будет на экзамене
ЕГЭ-2017. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
149 ₽
ОГЭ-2017. Большой сборник тренировочных вариантов
ОГЭ-2017. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
от 149 ₽
Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ
ОГЭ. Физика. Новый полный справочник для подготовки к ОГЭ
179 ₽
ЕГЭ. Физика. Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ
199 ₽
Новая школьная программа (АСТ)
ОГЭ. Физика в таблицах и схемах. Справочное пособие. 7–9 классы
119 ₽
Физика в таблицах и схемах для подготовки к ЕГЭ
119 ₽
Основной государственный экзамен
Физика. Основной государственный экзамен.
Готовимся к итоговой аттестации
264 ₽
ЕГЭ-2018. Это будет на экзамене
ЕГЭ-2018. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
149 ₽
Самый популярный справочник для подготовки к ЕГЭ
ОГЭ. Физика. Новый полный справочник для подготовки к ОГЭ
179 ₽
ЕГЭ. Физика. Новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ
199 ₽
ОГЭ-2018. Большой сборник тренировочных вариантов
ОГЭ-2018. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
временно недоступна
ЕГЭ-2018. Большой сборник тренировочных вариантов
ЕГЭ-2018. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
249 ₽
ЕГЭ. Большой сборник тематических заданий
ЕГЭ. Физика. Большой сборник тематических заданий для подготовки к единому государственному экзамену
179 ₽
ОГЭ-2018.
Это будет на экзаменеОГЭ-2018. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
временно недоступна
ОГЭ-2019. Большой сборник тренировочных вариантов
ОГЭ-2019. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
299 ₽
ОГЭ-2019. Это будет на экзамене
ОГЭ-2019. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
149 ₽
ЕГЭ-2019. Это будет на экзамене
ЕГЭ-2019. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
179 ₽
ЕГЭ-2019. Большой сборник тренировочных вариантов
ЕГЭ-2019. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
299 ₽
ЕГЭ-2020. Это будет на экзамене
ЕГЭ-2020.
Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
179 ₽
ЕГЭ-2020. Большой сборник тренировочных вариантов
ЕГЭ-2020. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
279 ₽
ОГЭ-2020. Это будет на экзамене
ОГЭ-2020. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
149 ₽
ОГЭ-2020. 10 вариантов
ОГЭ-2020. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
99 ₽
ОГЭ-2020. Большой сборник тренировочных вариантов
ОГЭ-2020. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
249 ₽
ЕГЭ-2021. Большой сборник тренировочных вариантов
ЕГЭ-2021. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
279 ₽
ЕГЭ-2021.
Это будет на экзаменеЕГЭ-2021. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
179 ₽
ОГЭ-2021. Это будет на экзамене
ОГЭ-2021. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
179 ₽
ЕГЭ-2022. Большой сборник тренировочных вариантов
ЕГЭ-2022. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
319 ₽
ОГЭ-2022. Большой сборник тренировочных вариантов
ОГЭ-2022. Физика. 20 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
279 ₽
ОГЭ-2022. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
119 ₽
ЕГЭ-2022. Это будет на экзамене
ЕГЭ-2022. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
199 ₽
ОГЭ-2022.
Это будет на экзаменеОГЭ-2022. Физика. 10 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к основному государственному экзамену
179 ₽
10 вариантов итоговых работ для подготовки к Всероссийской проверочной работе
Физика. 7 класс. 10 вариантов итоговых работ для подготовки к Всероссийской проверочной работе
143 ₽
Физика. 8 класс. 10 вариантов итоговых работ для подготовки к Всероссийской проверочной работе
143 ₽
ЕГЭ-2023. Большой сборник тренировочных вариантов
ЕГЭ-2023. Физика. 30 тренировочных вариантов экзаменационных работ для подготовки к единому государственному экзамену
319 ₽
Базовый / Углублённый
Физика. 10 класс. Базовый и углублённый уровни
500 ₽
Физика. 11 класс. Базовый и углублённый уровни
500 ₽
Базовый
Естествознание. 10 класс. Базовый уровень
500 ₽
Естествознание. 11 класс. Базовый уровень
500 ₽
Без серии
Два века учебника физики в России.
История методики обучения физике в России сквозь призму становления учебника физики
1100 ₽
Становление методики обучения физике в России как педагогической науки и практики
550 ₽
Физика. 7 класс
500 ₽
Физика. 7 класс. Методическое пособие к учебнику Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской
200 ₽
Сборник контекстных задач по методике обучения физике: Учебное пособие для студентов педагогических вузов
временно недоступна
Физика. 8 класс
500 ₽
Физика. 9 класс
500 ₽
Физика. 8 класс. Методическое пособие к учебнику Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской
200 ₽
Физика. 9 класс. Методическое пособие к учебнику Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, В. М. Чаругина
200 ₽
Физика. 11 класс. Базовый и углублённый уровни. Методическое пособие к учебнику Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, Д. А. Исаева, В. М. Чаругина
200 ₽
Физика. 10 класс. Базовый и углубленный уровни. Методическое пособие
200 ₽
Физика.
7-9 классы. Рабочие программы к УМК Пурышевой Н.С., Важеевской Н.Е.
200 ₽
Мы используем куки-файлы, чтобы вы могли быстрее и удобнее пользоваться сайтом. Подробнее
преимущества и недостатки разных типов По принципу действия
Электродвигатели — это устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую. Принцип их работы основан на явлении электромагнитной индукции.
Однако способы взаимодействия магнитных полей, заставляющих вращаться ротор двигателя, существенно различаются в зависимости от вида питающего напряжения — переменного или постоянного.
Принцип работы электродвигателя постоянного тока основан на эффекте отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов и притяжения противоположных. Приоритет его изобретения принадлежит русскому инженеру Б. С. Якоби. Первая промышленная модель двигателя постоянного тока была создана в 1838 году. С тех пор его конструкция не претерпевала серьезных изменений.
В двигателях постоянного тока малой мощности физически присутствует один из магнитов. Он крепится непосредственно к корпусу машины. Второй создается в обмотке якоря после подключения к нему источника постоянного тока. Для этого используется специальное приспособление – коллекторно-щеточный узел. Сам коллектор представляет собой токопроводящее кольцо, прикрепленное к валу двигателя. К нему присоединяются концы обмотки якоря.
Для возникновения крутящего момента необходимо постоянно менять местами полюса постоянного магнита якоря. Это должно произойти в момент пересечения полюсом так называемой магнитной нейтрали. Конструктивно эта задача решается за счет разделения коллекторного кольца на сектора, разделенные диэлектрическими пластинами. К ним поочередно подключаются концы обмоток якоря.
Для подключения коллектора к сети используются так называемые щетки — графитовые стержни с высокой электропроводностью и малым коэффициентом трения скольжения. Обмотки якоря не подключаются к сети, а подключаются к пусковому реостату посредством коллекторно-щеточного узла.
Особенности применения асинхронных двигателей в однофазной цепи
Хотя магнитное поле вращающегося статора проще всего получить от трехфазного напряжения, принцип действия асинхронного электродвигателя позволяет ему работать от однофазной, бытовой сети, если внести некоторые изменения в их конструкцию.
Для этого статор должен иметь две обмотки, одна из которых «пусковая». Ток в нем сдвинут по фазе на 90° за счет включения в цепь реактивной нагрузки. Чаще всего для этого
Практически полная синхронность магнитных полей позволяет двигателю набирать обороты даже при значительных нагрузках на вал, что требуется для работы дрелей, перфораторов, пылесосов, шлифовальных или полировальных машин.
Если в цепь питания такого двигателя включен регулируемый, то его скорость вращения можно плавно изменять.
Электродвигатели имеют самый высокий КПД (более 80%) из всех устройств, созданных человеком. Их изобретение в конце 19 века можно считать качественным скачком в цивилизации, ведь без них невозможно представить жизнь современного общества, основанного на высоких технологиях, и ничего более эффективного еще не придумали.
Синхронный принцип работы электродвигателя на видео
Лаборатория №9
Тема. Исследование двигателя постоянного тока.
Цель: изучить устройство и принцип работы электродвигателя.
Оборудование: модель электродвигателя, источник тока, реостат, ключ, амперметр, соединительные провода, чертежи, презентация.
ЗАДАНИЯ:
1 . Изучить устройство и принцип работы электродвигателя, используя презентацию, чертежи и модель.
2 . Подключите двигатель к источнику питания и наблюдайте за его работой. Если двигатель не работает, найдите причину, попытайтесь устранить проблему.
3 . Укажите два основных элемента в устройстве электродвигателя.
4 . На каком физическом явлении основано действие электродвигателя?
5 . Измените направление вращения якоря. Напишите, что нужно сделать.
6. Соберите электрическую цепь, соединив последовательно электродвигатель, реостат, источник тока, амперметр и ключ. Меняйте ток и наблюдайте за работой электродвигателя. Изменится ли скорость вращения якоря? Запишите вывод о зависимости силы, действующей со стороны магнитного поля на катушку, от силы тока в катушке.
7 . Электродвигатели могут быть любой мощности, т.
к.:
А) можно изменять силу тока в обмотке якоря;
B) можно изменить магнитное поле индуктора.
Укажите правильный ответ:
1) верно только А; 2) верно только Б; 3) и А, и В верны; 4) и А, и Б неверны.
8 . Перечислите преимущества электродвигателя перед тепловым двигателем.
Для просмотра презентаций создайте учетную запись (аккаунт) Google и войдите в нее: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
По рисункам определите направление силы Ампера, направление тока в проводнике, направление линий магнитного поля, полюса магнита. N S F = 0 Напомним.
Лабораторная работа №11 Исследование электродвигателя постоянного тока (на модели). Цель работы: ознакомиться с моделью электродвигателя постоянного тока с его устройством и работой. Приборы и материалы: модель электродвигателя, лабораторный блок питания, ключ, соединительные провода.
Правила техники безопасности. На столе не должно быть посторонних предметов.
Внимание! Электричество! Изоляция проводников не должна нарушаться. Не включайте цепь без разрешения учителя. Не прикасайтесь руками к вращающимся частям двигателя. Длинные волосы необходимо удалить, чтобы они не попали во вращающиеся части двигателя. После выполнения работ рабочее место привести в порядок, разомкнуть цепь и разобрать.
Порядок выполнения работ. 1. Рассмотрите модель электродвигателя. Укажите на рисунке 1 его основные части. 1 2 3 Рис.1 4 5 1 — ______________________________ 2 — ______________________________ 3 — ______________________________ 4 — ______________________________ 5 — ______________________________
2. Собрать электрическую цепь, состоящую из источника тока, модели электродвигателя, ключа, соединив все последовательно. Нарисуйте принципиальную схему.
3. Запустите двигатель. Если двигатель не запускается, найдите причины и устраните их. 4. Изменить направление тока в цепи. Наблюдайте за вращением подвижной части электродвигателя. 5.
Сделайте вывод.
Литература: 1 . Физика. 8 класс: учёба. для общеобразовательных учреждений / А.В. Перышкин. — 4-е изд., перераб. — М.: Дрофа, 2008. 2 . Физика. 8 класс: учёба. Для общеобразовательных учреждений / Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская.- 2-е изд., стереотип.- М.: Дрофа, 2008 3 . Лабораторные работы и контрольные задания по физике: Тетрадь для учащихся 8-х классов. — Саратов: Лицей, 2009.. 4. Тетрадь для лабораторных работ. Сарахман И.Д. МОУ СОШ № 8 г. Моздока Республики Северная Осетия-Алания. 5. Лабораторная работа в школе и дома: механика / В.Ф. Шилов.-М.: Просвещение, 2007. 6. Сборник задач по физике. 7-9 классы: пособие для общеобразовательных учащихся. учреждений / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова.-24-е изд.-М.: Просвещение, 2010.
Предпросмотр:
Лаб. №11
(на модели)
Объектив
Приборы и материалы
Прогресс.
Лабор.№11
Исследование электродвигателя постоянного тока
(на модели)
Цель: ознакомиться с моделью электродвигателя постоянного тока с его устройством и работой.
Приборы и материалы: модель электродвигателя, лабораторный блок питания, ключ, соединительные провода.
Правила техники безопасности.
На столе не должно быть посторонних предметов. Внимание! Электричество! Изоляция проводников не должна нарушаться. Не включайте цепь без разрешения учителя. Не прикасайтесь руками к вращающимся частям двигателя.
Учебные задания и вопросы
1. На каком физическом явлении основано действие электродвигателя?
2. В чем преимущества электродвигателей перед тепловыми?
3. Где используются электродвигатели постоянного тока?
Прогресс.
1. Рассмотрите модель электродвигателя. Укажите на рисунке 1 его основные части.
2. Собрать электрическую цепь, состоящую из источника тока, модели электродвигателя, ключа, соединив все последовательно. Нарисуйте принципиальную схему.
Рис.1
Сделайте вывод.
3. Запустите двигатель. Если двигатель не запускается, найдите причины и устраните их.
4. Изменить направление тока в цепи. Наблюдайте за вращением подвижной части электродвигателя.
Рис.1
Любой электродвигатель предназначен для совершения механической работы за счет потребления приложенной к нему электроэнергии, которая преобразуется, как правило, во вращательное движение. Хотя в технике есть модели, создающие сразу поступательное движение рабочего органа. Их называют линейными двигателями.
В промышленных установках электродвигатели приводят в действие различные машины и механические устройства, участвующие в технологическом производственном процессе.
Внутри бытовой техники, электродвигателей, приводящих в действие стиральные машины, пылесосы, компьютеры, фены, детские игрушки, часы и многие другие устройства.
Основные физические процессы и принцип действия
На движущиеся внутри электрические заряды, называемые электрическим током, всегда действует механическая сила, стремящаяся отклонить их направление в плоскости, расположенной перпендикулярно направлению магнитных силовых линий.
При прохождении электрического тока по металлическому проводнику или изготовленной из него катушке эта сила стремится сдвинуть/повернуть каждый токонесущий проводник и всю обмотку в целом.
На рисунке ниже показана металлическая рама, через которую протекает ток. Приложенное к нему магнитное поле создает силу F для каждой ветви рамы, которая создает вращательное движение.
Это свойство взаимодействия электрической и магнитной энергии, основанное на создании электродвижущей силы в замкнутой цепи с током, заложено в работу любого электродвигателя. В его конструкцию входит:
обмотка, по которой протекает электрический ток. Он размещен на специальном стержне-анкере и закреплен в подшипниках вращения для уменьшения противодействия сил трения. Эта конструкция называется ротором;
статор, создающий магнитное поле, которое своими силовыми линиями пронизывает электрические заряды, проходящие через витки обмоток ротора;
корпус статора.
Внутри корпуса выполнены специальные посадочные гнезда, внутри которых установлены наружные обоймы подшипников ротора.
Упрощенно конструкцию простейшего электродвигателя можно представить картинкой следующего вида.
При вращении ротора создается вращающий момент, мощность которого зависит от общей конструкции устройства, величины подводимой электрической энергии и ее потерь при преобразованиях.
Значение максимально возможного крутящего момента двигателя всегда меньше приложенной к нему электрической энергии. Он характеризуется значением коэффициента полезного действия.Типы электродвигателей
По роду тока, протекающего по обмоткам, их делят на двигатели постоянного или переменного тока. Каждая из этих двух групп имеет большое количество модификаций с использованием различных технологических процессов.
Двигатели постоянного тока
Имеют статорное магнитное поле, создаваемое постоянно закрепленными или специальными электромагнитами с обмотками возбуждения.
Обмотка якоря жестко закреплена на валу, который закреплен в подшипниках и может свободно вращаться вокруг своей оси.
Принципиальное устройство такого двигателя показано на рисунке.
На сердечнике якоря из ферромагнитных материалов расположена обмотка, состоящая из двух последовательно соединенных частей, которые одним концом соединены с токопроводящими коллекторными пластинами, а другим концом коммутированы друг с другом. Две графитовые щетки расположены на диаметрально противоположных концах якоря и прижаты к контактным площадкам коллекторных пластин.
На нижнюю щетку узора подается положительный потенциал источника постоянного тока, а на верхнюю — отрицательный. Направление тока, протекающего через обмотку, показано красной пунктирной стрелкой.
Ток вызывает магнитное поле северного полюса в нижней левой части якоря, а южного полюса в верхней правой (правило буравчика). Это приводит к отталкиванию полюсов ротора от одноименных неподвижных и притяжению к противоположным полюсам на статоре.
В результате приложенной силы возникает вращательное движение, направление которого указано коричневой стрелкой.
При дальнейшем вращении якоря по инерции полюса переходят на другие пластины коллектора. Направление тока в них обратное. Ротор продолжает дальнейшее вращение.
Простая конструкция такого коллекторного устройства приводит к большим потерям электрической энергии. Такие моторы работают в устройствах простой конструкции или детских игрушках.
Двигатели постоянного тока, задействованные в производственном процессе, имеют более сложную конструкцию:
обмотка разделена не на две, а на большее количество частей;
каждая секция обмотки монтируется на свой полюс;
токосъемное устройство выполнено с определенным количеством контактных площадок по числу секций обмотки.
В результате этого создается плавное соединение каждого полюса через его контактные пластины со щетками и источником тока, снижаются потери мощности.
Устройство такого якоря показано на картинке.
У электродвигателей постоянного тока направление вращения ротора может быть изменено на противоположное. Для этого достаточно изменить движение тока в обмотке на противоположное, изменив полярность в истоке.
Двигатели переменного тока
Отличаются от предыдущих конструкций тем, что электрический ток, протекающий в их обмотке, описывается периодической сменой своего направления (знака). Для их питания напряжение подается от генераторов со знакопеременной величиной.
Статор таких двигателей выполнен магнитопроводом. Он выполнен из ферромагнитных пластин с пазами, в которые помещены витки обмотки каркасной (катушечной) конфигурации.
Синхронные двигатели
На рисунке ниже показан принцип работы однофазного двигателя переменного тока с синхронным вращением электромагнитных полей ротора и статора.
В пазах магнитопровода статора на диаметрально противоположных концах размещены проводники обмотки, схематически изображенные в виде рамки, по которой протекает переменный ток.
Рассмотрим случай для момента времени, соответствующего прохождению положительной части его полуволны.
В обоймах подшипников свободно вращается ротор со встроенным постоянным магнитом, у которого ярко выражены северный «устье N» и южный «устье S» полюса. При протекании положительной полуволны тока по обмотке статора в ней создается магнитное поле с полюсами «S ст» и «N ст».
Между магнитными полями ротора и статора возникают силы взаимодействия (одноименные полюса отталкиваются, а противоположные полюса притягиваются), стремящиеся повернуть якорь электродвигателя из произвольного положения в конечное, при противоположные полюса находятся максимально близко друг к другу.
Если рассмотреть тот же случай, но для момента времени, когда по каркасному проводнику течет обратная — отрицательная полуволна тока, то вращение якоря будет происходить в противоположном направлении.
Для придания непрерывного движения ротору в статоре делают не одну каркасную обмотку, а определенное их количество, так чтобы каждая из них питалась от отдельного источника тока.
Принцип работы трехфазного двигателя переменного тока с синхронным вращением электромагнитных полей ротора и статора показан на следующем рисунке.
В данной конструкции внутри магнитопровода статора установлены три обмотки А, В и С, сдвинутые на углы 120 градусов друг к другу. Обмотка А выделена желтым цветом, обмотка В — зеленым, а обмотка С — красным. Каждая обмотка выполнена такими же каркасами, как и в предыдущем случае.
На рисунке для каждого случая ток проходит только через одну обмотку в прямом или обратном направлении, что обозначено знаками «+» и «-».
При прохождении положительной полуволны в фазе А в прямом направлении ось поля ротора принимает горизонтальное положение, так как магнитные полюса статора формируются в этой плоскости и притягивают движущийся якорь. Противоположные полюса ротора стремятся приблизиться к полюсам статора.
Когда положительная полуволна переходит в фазу С, якорь повернется на 60 градусов по часовой стрелке.
После подачи тока на фазу В произойдет аналогичное вращение якоря. Каждое следующее протекание тока в следующей фазе следующей обмотки будет вращать ротор.
Если к каждой обмотке подвести напряжение трехфазной сети, сдвинутое на угол 120 градусов, то в них будут циркулировать переменные токи, которые размотают якорь и создадут его синхронное вращение с подведенным электромагнитным полем.
Такая же механическая конструкция была успешно применена в трехфазном шаговом двигателе. Только в каждую обмотку с помощью управления подаются и снимаются импульсы постоянного тока по описанному выше алгоритму.
Их начало начинает вращательное движение, а прекращение в определенный момент времени обеспечивает дозированное вращение вала и остановку на запрограммированном угле для выполнения определенных технологических операций.
В обеих описанных трехфазных системах возможно изменение направления вращения якоря. Для этого нужно всего лишь изменить последовательность фаз «А» — «В» — «С» на другую, например, «А» — «С» — «В».
Скорость вращения ротора регулируется длительностью периода Т. Ее уменьшение приводит к ускорению вращения. Амплитуда тока в фазе зависит от внутреннего сопротивления обмотки и величины приложенного к ней напряжения. Он определяет величину крутящего момента и мощность электродвигателя.
Асинхронные двигатели
Данные конструкции двигателей имеют такую же статорную магнитную цепь с обмотками, как и в ранее рассмотренных однофазных и трехфазных моделях. Свое название они получили из-за несинхронного вращения электромагнитных полей якоря и статора. Это было сделано за счет усовершенствования конфигурации несущего винта.
Его сердечник изготовлен из пластин электротехнических марок стали с проточками. В них монтируются алюминиевые или медные жилы, которые на концах якоря замыкаются токопроводящими кольцами.
При подаче напряжения на обмотки статора в обмотке ротора под действием электродвижущей силы индуцируется электрический ток и создается магнитное поле якоря.
При взаимодействии этих электромагнитных полей начинается вращение вала двигателя.
При такой конструкции движение ротора возможно только после того, как в статоре возникло вращающееся электромагнитное поле и оно продолжается в асинхронном режиме работы с ним.
Асинхронные двигатели проще по конструкции. Поэтому они дешевле и широко используются в промышленных установках и бытовой технике.
Линейные двигатели
Многие рабочие органы промышленных механизмов совершают возвратно-поступательное движение в одной плоскости, что необходимо для работы металлообрабатывающих станков, транспортных средств, ударов молота при забивке свай…
Перемещение такого рабочего органа с помощью редукторов, ШВП, ременных передач и подобных механических устройств от поворотного электродвигателя усложняет конструкцию. Современным техническим решением этой проблемы является работа линейного электродвигателя.
Его статор и ротор вытянуты в виде полос, а не свернуты в кольца, как у роторных электродвигателей.
Принцип работы заключается в придании возвратно-поступательного линейного движения бегунку-ротору за счет передачи электромагнитной энергии от неподвижного статора с разомкнутым магнитопроводом определенной длины. Внутри него за счет включения тока по очереди создается бегущее магнитное поле.
Воздействует на обмотку якоря с коллектором. Силы, возникающие в таком двигателе, перемещают ротор только в линейном направлении по направляющим элементам.
Линейные двигатели предназначены для работы от постоянного или переменного тока и могут работать в синхронном или асинхронном режиме.
Недостатками линейных двигателей являются:
сложность технологии;
высокая цена;
с низким энергопотреблением.
Электродвигатель представляет собой электрическое устройство для преобразования электрической энергии в механическую. Сегодня электродвигатели широко применяются в промышленности для привода различных машин и механизмов.
В домашнем хозяйстве их устанавливают в стиральные машины, холодильники, соковыжималки, кухонные комбайны, вентиляторы, электробритвы и т. д. Электродвигатели приводят в движение устройства и механизмы, связанные с ними.
В этой статье я расскажу о наиболее распространенных типах и принципах работы электродвигателей переменного тока, широко используемых в гараже, домашнем хозяйстве или мастерской.
Как работает электродвигатель
Двигатель работает на основе эффекта , открытого Майклом Фарадеем в 1821 году. Он сделал открытие, что при взаимодействии электрического тока в проводнике и магните может происходить непрерывное вращение.
Если в однородном магнитном поле расположить рамку в вертикальном положении и пропустить через нее ток, то вокруг проводника возникнет электромагнитное поле, которое будет взаимодействовать с полюсами магнитов. Рамка будет отталкиваться от одного и притягиваться к другому.
В результате рамка повернется в горизонтальное положение, при котором влияние магнитного поля на проводник будет нулевым.
Для того, чтобы вращение продолжилось, нужно добавить еще один кадр под углом или изменить направление тока в кадре в нужный момент.
На рисунке это делается с помощью двух полуколец, к которым прилегают контактные пластины от аккумулятора. В результате после совершения пол-оборота полярность меняется и вращение продолжается.
В современных электродвигателях вместо постоянных магнитов для создания магнитного поля используются катушки индуктивности или электромагниты. Если разобрать любой двигатель, то вы увидите свернутые витки провода, покрытые изоляционным лаком. Эти витки представляют собой электромагнит или, как их еще называют, обмотку возбуждения.
Дома Постоянные магниты используются в детских игрушках на батарейках.
В других более мощных двигателях используются только электромагниты или обмотки. Вращающаяся часть у них называется ротором, а неподвижная часть – статором.
Типы электродвигателей
На сегодняшний день существует довольно много электродвигателей различных конструкций и типов.
Их можно разделить по типу питания :
- Переменный ток работающий непосредственно от сети.
- Постоянный ток , которые работают от батарей, аккумуляторов, блоков питания или других источников постоянного тока.
По принципу работы:
- Синхронные , у которых на роторе имеются обмотки и щеточный механизм подачи к ним электрического тока.
- Асинхронный , самый простой и распространенный тип двигателя. У них нет щеток и обмотки на роторе.
Синхронный двигатель вращается синхронно с вращающим его магнитным полем, тогда как у асинхронного двигателя ротор вращается медленнее, чем вращающееся магнитное поле в статоре.
Принцип работы и устройство асинхронного электродвигателя
В асинхронном корпусе , проложены обмотки статора (на 380 вольт их будет 3), которые создают вращающееся магнитное поле. Их концы для подключения выведены на специальную клеммную колодку.
Обмотки охлаждаются благодаря вентилятору, установленному на валу в конце двигателя.
Ротор , которые составляют одно целое с валом, изготовлен из металлических стержней, замкнутых между собой с двух сторон, поэтому его называют короткозамкнутым.
Благодаря такой конструкции отпадает необходимость в частом периодическом обслуживании и замене токоподводящих щеток, значительно повышается надежность, долговечность и безотказность.
Обычно основной причиной выхода из строя асинхронного двигателя является износ подшипников, в которых вращается вал.
Принцип действия. Для работы асинхронного двигателя необходимо, чтобы ротор вращался медленнее, чем электромагнитное поле статора, в результате чего в роторе индуцируется ЭДС (возникает электрический ток). Здесь важное условие, если бы ротор вращался с той же скоростью, что и магнитное поле, то по закону электромагнитной индукции в нем не индуцировалась бы ЭДС и, следовательно, не было бы вращения.
Но на самом деле из-за трения в подшипниках или нагрузки на вал ротор всегда будет вращаться медленнее.
Магнитные полюса постоянно вращаются в обмотках двигателя, и направление тока в роторе постоянно меняется. В один момент времени, например, направление токов в обмотках статора и ротора показано схематически в виде крестов (ток идет от нас) и точек (ток к нам). Вращающееся магнитное поле показано пунктирной линией.
Например, как работает циркулярная пила . У нее самая высокая скорость без нагрузки. Но как только начинаем резать плату, скорость вращения уменьшается и при этом ротор начинает вращаться медленнее относительно электромагнитного поля и по законам электротехники начинает индуцироваться ЭДС еще большей величины в этом. Потребляемый двигателем ток увеличивается и он начинает работать на полную мощность. Если нагрузка на вал настолько велика, что он глохнет, то может произойти повреждение короткозамкнутого ротора из-за максимального значения ЭДС, наведенной в нем.
Именно поэтому важно подобрать двигатель подходящей мощности. Если взять больше, то энергетические затраты будут неоправданными.
Скорость вращения ротора зависит от количества полюсов. При 2-х полюсах скорость вращения будет равна скорости вращения магнитного поля, равной максимум 3000 оборотов в секунду при частоте сети 50Гц. Чтобы уменьшить скорость вдвое, необходимо увеличить число полюсов в статоре до четырех.
Существенным недостатком асинхронных двигателей является то, что они обслуживаются регулировкой скорости вращения вала только изменением частоты электрического тока. А так невозможно добиться постоянной скорости вращения вала.
Принцип работы и устройство синхронного электродвигателя переменного тока
Данный тип электродвигателя применяется в быту, где требуется постоянная скорость вращения, возможность ее регулировки, а также при изменении скорости вращения требуется более 3000 об/мин (это максимум для асинхронных).
Синхронные двигатели устанавливаются в электроинструментах, пылесосах, стиральных машинах и т. д.
В случае синхронного расположены обмотки двигателя переменного тока (3 на рисунке), которые также намотаны на ротор или якорь (1). Их выводы припаяны к секторам контактного кольца или коллектора (5), на которые подается питание с помощью графитовых щеток (4). Причем выводы расположены так, что щетки всегда подают напряжение только на одну пару.
Наиболее частые поломки коллекторных двигателей это:
- Износ щеток или их плохой контакт из-за ослабления прижимной пружины.
- Загрязнение коллектора. Очистите либо спиртом, либо нулевой наждачной бумагой.
- Износ подшипников.
Принцип действия. Крутящий момент в электродвигателе создается в результате взаимодействия тока якоря и магнитного потока в обмотке возбуждения. При изменении направления переменного тока одновременно изменится и направление магнитного потока в корпусе и якоре, благодаря чему вращение всегда будет в одном направлении.