SPH3U 12.5 The motor principle

Summary

Этот видеокурс объясняет принцип работы электродвигателей, основанный на явлении взаимодействия электрического тока с магнитным полем. Ведущий демонстрирует, как создание непрерывного движения проводника с током в магнитном поле приводит к созданию моторного принципа, который лежит в основе работы моторов. Также подробно рассматриваются практические устройства, такие как амперметры и вольтметры, которые используют принцип работы гальванометра. Эти приборы измеряют ток и напряжение, благодаря влиянию магнитного поля на проводник, обеспечивая точные и надежные показания в электрических цепях.

Takeaways

• 😀 Принцип работы двигателя объясняется взаимодействием тока и магнитного поля, что вызывает движение проводника.
• 😀 Опыт Фарадея доказал возможность создания непрерывного вращения провода с помощью тока и магнитного поля.
• 😀 Важность магнитных полей в процессе работы мотора: поля могут отталкивать или притягивать проводник в зависимости от направления тока.
• 😀 Правило правой руки помогает определить направление силы на проводник в магнитном поле.
• 😀 Принцип работы амперметра и вольтметра основан на использовании галванометра, который измеряет электрический ток.
• 😀 Галванометр измеряет ток или напряжение через движение стрелки, которое зависит от силы, действующей на проводник в магнитном поле.
• 😀 Амперметр измеряет ток и подключается в цепь последовательно, с низким сопротивлением для защиты устройства.
• 😀 Вольтметр измеряет напряжение, подключаясь параллельно к цепи, с высоким сопротивлением, чтобы минимизировать потерю тока.
• 😀 Магнитное поле в эксперименте Фарадея создается между северным и южным полюсами магнита, что позволяет предсказать движение проводника.
• 😀 Механизм работы аналоговых приборов (таких как амперметр и вольтметр) обеспечивает точные измерения с помощью механического движения стрелки.

Q & A

Что такое моторный принцип?

Моторный принцип объясняет, что проводник с током в магнитном поле испытывает силу, перпендикулярную как магнитному полю, так и току. Этот принцип лежит в основе работы электродвигателей.

Как Майкл Фарадей использовал моторный принцип в своих экспериментах?

Фарадей продемонстрировал, как можно заставить проводник двигаться непрерывно, помещая его в магнитное поле и пропуская через него ток. Это привело к созданию первого электродвигателя, который мог обеспечивать постоянное движение.

Какая роль у ртутного бассейна в эксперименте Фарадея?

В эксперименте Фарадея ртутный бассейн использовался для того, чтобы проводник мог свободно вращаться в магнитном поле, при этом обеспечивая замкнутый контур для тока.

Что такое правая рука правило и как оно помогает в понимании магнитных сил?

Правило правой руки используется для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле. Если большой палец направлен по направлению тока, а пальцы по направлению магнитного поля, то сила будет направлена в сторону ладони.

Как работает аналоговый измерительный прибор (гальванометр)?

Гальванометр использует моторный принцип для измерения тока. Когда ток проходит через катушку проволоки в магнитном поле, это вызывает вращение стрелки на шкале, указывая величину тока.

Как амперметры и вольтметры используют гальванометры?

Амперметры и вольтметры основаны на принципе работы гальванометров. Амперметр включает гальванометр с параллельным резистором, чтобы ток в основном проходил через цепь, а вольтметр имеет резистор в серию с гальванометром для измерения напряжения.

Почему амперметр подключается в цепь последовательно, а вольтметр — параллельно?

Амперметр подключается последовательно, чтобы измерять ток, проходящий через цепь, в то время как вольтметр подключается параллельно, чтобы измерить напряжение на участке цепи, не изменяя значительную величину тока.

Какое влияние оказывает магнитное поле на проводник с током?

Магнитное поле оказывает силу на проводник с током, которая направлена перпендикулярно как к току, так и к магнитному полю. Эта сила заставляет проводник двигаться или испытывать вращение, если он расположен в магнитном поле.

Что происходит, когда два магнитных поля направлены в одну сторону?

Когда два магнитных поля направлены в одну сторону, они отталкивают друг друга, создавая силу, которая может вызвать движение проводника. Если поля противоположны, то происходит притяжение.

Почему важно ограничивать ток через гальванометр в амперметре и вольтметре?

Гальванометр очень чувствителен, и слишком большой ток может повредить прибор. Поэтому резисторы используются в амперметре и вольтметре, чтобы ограничить количество тока, проходящего через гальванометр.