 |
|
Энергия магнитного поля
Энергия магнитного и электрического поля имеют одну основу- электрический заряд. Вокруг проводника с эл.током образуется магнитное поле. Оно исчезнет когда в проводнике прекратится направленное движение электрических зарядов. Магнитное поле в постоянных магнитах имеет ту же природу, но с тем отличием, что там в кристаллах железа имеются наведенные круговые электрические токи. Потенциал магнитного поля Земли - миллионы ампер, которые наводятся из наполненного энергией пространства Вселенной.
Генератор переменного тока
В генераторе происходит преобразование механической энергии (энергии вращения) в электрическую энергию. Механический двигатель вращает ротор генератора, который находится в магнитном поле. На поверхности ротора уложена обмотка, в витках которой индуцируется ЭДС индукции. Если концы обмотки соединить с резистором, то в нем появится ток. Так работает простейший генератор переменного тока.
В действительности устройство генератора тока значительно сложнее. С клемм генератора должно сниматься достаточно высокое напряжение, поэтому вместо одного витка приходится брать значительное их число и соответствующим образом соединять их между собой.
Однако такой генератор переменного тока с неподвижной магнитной системой (индуктором) и вращающимися витками (якорем), в которых возбуждается ЭДС, в эксплуатации неудобен. Это объясняется тем, что при помощи подвижных контактов практически невозможно отводить от генератора ток высокого напряжения из-за сильного искрения в подвижных контактах.
Поэтому почти во всех генераторах переменного тока обмотку (якорь), в которой индуцируется ЭДС, устанавливают неподвижно, а во вращение приводят магнитную систему (индуктор).
Неподвижная часть машины получила название статора, а подвижная — ротора.
Статор генератора переменного тока собирается из листовой стали в целях борьбы с вихревыми токами; в пазах, сделанных во внутренней полости статора, укладываются проводники, в которых индуцируется ЭДС.
На магнитные полюсы ротора надеты обмотки, по которым пропускают ток. Этот ток подводят к обмоткам через щетки и кольца от постороннего источника постоянного тока.
Роторы в современных быстроходных генераторах вращаются с частотой 50 об\сек. Соответственно, частота тока, вырабатываемого таким генератором, также равна 50 Гц.
Трансформатор
ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ, не имеющее подвижных частей электромагнитное устройство, служащее для передачи посредством магнитного поля электрической энергии из одной цепи переменного тока в другую без изменения частоты. Трансформатор может повышать его напряжение (повышающий трансформатор), понижать (например, измерительный трансформатор) или передавать энергию при том же напряжении, при каком он ее получил (разделительный трансформатор). Трансформаторы обладают высоким КПД: от 97% при небольших мощностях до свыше 99% при больших. Они имеют достаточно прочную конструкцию и относительно низкую стоимость на единицу передаваемой мощности.
Трансформатор состоит из магнитопровода, представляющего собой набор пластин, которые обычно изготавливаются из кремнистой стали На магнитопроводе располагаются две обмотки – первичная P и вторичная S. Для простоты обмотки показаны на разных стержнях магнитопровода. На самом деле при таком расположении обмоток переменный магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой в магнитопроводе, недостаточно эффективно используется для наведения ЭДС во вторичной обмотке. Кроме того, такой трансформатор плохо поддавался бы регулированию. На практике первичные и вторичные обмотки располагают близко друг к другу .