1. Когда проводник и магнитное поле движутся друг относительно друга, возникает электрическое напряжение (называемое электродвижущей силой или э.д.с).
Значение напряжения зависит от:
а) скорости движения (V) проводника в поле;
б) длины участка проводника L, находящегося в магнитном попе;
в) напряженности магнитного поля В.
Тогда напряжение в проводнике определяется выражением:
Е = В х L х V Вольт
Этот закон, открытый в 1834 году Майклом Фарадеем, лежит в основе работы обоих генераторов.
2. С целью увеличения длины провода его свивают в катушку. Группу катушек называют обмоткой. Для концентрации магнитного потока катушки навивают на железный сердечник, который обычно состоит из набора тонких пластин, скрепленных и сжатых друг с другом так, что они образуют как бы сплошную конструкцию. Это сделано с целью предотвратить возникновения тока внутри сердечника и тем самым снизить потери и нагрев конструкции.
3. Вообразите (см. рис. 3.2, В) простейшую катушку, находящуюся в поле постоянного магнита. При вращении магнита его поле будет пересекать провода катушки и в них будет наводиться электродвижущая сила (э.д.с). По мере смены полярности магнита (N – S – N – S и т.д.) полярность напряжения на концах катушки будет меняться. Если катушку подключить к внешней замкнутой цепи, то по цепи потечет ток также переменного направления с частотой изменения полярности равной частоте вращения магнита. Отсюда происходит и названия генератора.
А Генератор постоянного тока (неподвижное поле)
В Генератор переменного тока (вращающееся поле)
Рис. 3.2. Основные элементы генераторов постоянного и переменного тока.
4. Число оборотов магнита в секунду совпадает с числом изменений направления тока или с числом циклов в секунду волн тока, идущего в одну или другую сторону по цепи.
5. Частота изменения тока, т.е. число изменений в секунду, измеряется в Герцах (Гц). Так при скорости вращения магнита 50
оборотов в секунду (50 Гц) частота переменного тока в катушке также будет равна 50 Гц. График, показывающий изменение э.д.с, генератора, изображен на рис. 3.4 и имеет форму синусоиды.
Рис. 3.3. Сравнение выходных характеристик генераторов постоянного и переменного тока.
