Nguyên lý làm việc của động cơ điện và nguyên lý của máy phát điện!

01
Dòng điện, từ trường và lực
Đầu tiên, để thuận tiện cho việc giải thích nguyên lý động cơ tiếp theo, chúng ta hãy xem lại các định luật/định luật cơ bản về dòng điện, từ trường và lực.Tuy có cảm giác hoài niệm nhưng bạn rất dễ quên đi kiến ​​thức này nếu không thường xuyên sử dụng linh kiện từ tính.
微信图片_20221005153352
02
Giải thích chi tiết về nguyên lý quay
Nguyên lý quay của động cơ được mô tả dưới đây.Chúng tôi kết hợp hình ảnh và công thức để minh họa.
Khi khung dây dẫn có hình chữ nhật thì lực tác dụng lên dòng điện được tính đến.
微信图片_20221005153729

Lực F tác dụng lên hai phần a và c là:

微信图片_20221005154512
Tạo ra mô-men xoắn quanh trục trung tâm.

Ví dụ, khi xét trạng thái góc quay chỉ bằng θ thì lực tác dụng vuông góc với b và d là sinθ nên mômen Ta của phần a được biểu thị bằng công thức sau:

微信图片_20221005154605

Xét phần c theo cách tương tự, mô men xoắn tăng gấp đôi và sinh ra mô men xoắn được tính bằng:

微信图片_20221005154632

Vì diện tích hình chữ nhật là S=h·l nên thay nó vào công thức trên sẽ cho kết quả như sau:

微信图片_20221005154635
Công thức này không chỉ áp dụng cho hình chữ nhật mà còn áp dụng cho các hình dạng phổ biến khác như hình tròn.Động cơ sử dụng nguyên tắc này.
Những điểm chính:
Nguyên lý quay của động cơ tuân theo các định luật (định luật) liên quan đến dòng điện, từ trường và lực.
Nguyên lý phát điện của động cơ
Nguyên lý phát điện của động cơ sẽ được mô tả dưới đây.
Như đã đề cập ở trên, động cơ là một thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng và có thể đạt được chuyển động quay bằng cách khai thác lực tạo ra bởi sự tương tác của từ trường và dòng điện.Trên thực tế thì ngược lại, động cơ còn có thể chuyển đổi cơ năng (chuyển động) thành điện năng thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ.Nói cách khác,chiếc xe máycó chức năng tạo ra điện năng.Khi nghĩ đến việc tạo ra điện, bạn có thể nghĩ đến máy phát điện (còn được gọi là “Dynamo”, “Alternator”, “Generator”, “Alternator”, v.v.), nhưng nguyên lý hoạt động cũng giống như động cơ điện và cấu trúc cơ bản giống nhau.Nói tóm lại, động cơ có thể thu được chuyển động quay bằng cách cho dòng điện chạy qua các chân, ngược lại, khi trục của động cơ quay, dòng điện chạy giữa các chân.
01
Chức năng phát điện của động cơ
Như đã đề cập trước đó, việc phát điện của máy điện phụ thuộc vào cảm ứng điện từ.Dưới đây là minh họa về các luật (luật) liên quan và vai trò của phát điện.
微信图片_20221005153734
Sơ đồ bên trái cho thấy dòng điện chạy theo quy tắc bàn tay phải của Fleming.Do sự chuyển động của dây trong từ thông, một suất điện động được tạo ra trong dây và một dòng điện chạy qua.
Sơ đồ ở giữa và sơ đồ bên phải cho thấy theo định luật Faraday và định luật Lenz, dòng điện chạy theo các hướng khác nhau khi nam châm (từ thông) di chuyển đến gần hoặc ra xa cuộn dây.
Chúng tôi sẽ giải thích nguyên tắc phát điện trên cơ sở này.
02
Giải thích chi tiết về nguyên lý phát điện
Giả sử một cuộn dây có diện tích S (=l×h) quay với vận tốc góc ω trong một từ trường đều.
微信图片_20221005153737

Lúc này, giả sử rằng hướng song song của bề mặt cuộn dây (đường màu vàng ở hình giữa) và đường thẳng đứng (đường chấm màu đen) đối với hướng của mật độ từ thông tạo thành một góc θ (=ωt), từ thông Φ xuyên qua cuộn dây được tính theo công thức sau:

微信图片_20221005154903

Ngoài ra, suất điện động cảm ứng E sinh ra trong cuộn dây do cảm ứng điện từ như sau:

微信图片_20221005154906
Khi hướng song song của bề mặt cuộn dây vuông góc với hướng từ thông thì suất điện động bằng 0 và giá trị tuyệt đối của suất điện động là lớn nhất khi nằm ngang.

Thời gian đăng: Oct-05-2022