Цитата:
Сообщение от Remel220
Сашун, на этом рисунке всем известная из школьных учебников вращающаяся рамка в магнитном поле. В момент, запечатлённый на рисунке, напряжение на выводах рамки по теории магнитного потока будет максимальным или минимальным?
|
Во-первых, для измерения напряжения замкнем электрическую цепь на нагрузку - вольтметр = измерительный прибор, измеряющий косвенным образом (закон Ома) ток в нагрузке (нагрузка = шунт головки вольтметра). Замкнем, например, через контактные кольца токосъемника.
Во-вторых, вспомним, что. по закону электромагнитной индукции, ток в замкнутой цепи прямо пропорционален изменению магнитного потока.
Сам магнитный поток через рамку на рисунке определяется произведением магнитной индукции в воздушном зазоре (ее можно, глядя на картинку считать постоянной) на переменную эффективную площадь вращающегося контура.
Эта площадь и магнитный поток через рамку максимальны, когда плоскость рамки перпендикулярна магнитному полю (вектору индукции),
минимальна, в положении на рисунке и изменяется при вращении рамки по синусоидальному закону.
Поэтому, при вращении рамки в ней индуцируется переменный синусоидальный ток, величина которого равна нулю, когда рамка параллельна полюсам и максимальна
по модулю, когда рамка как на рисунке параллельна вектору магнитной индукции -
в этот момент времени изменение магнитного потока через рамку максимальное.
Это проще понять, если вспомнить школьную алгебру и понятие производной.
Сам магнитный поток меняется от максимума до минимума при повороте рамки "по синусу", его первая производная - "по косинусу" - т.е. "наоборот" - когда поток максимальный, его изменение минимально,
когда поток минимальный как на картинке - его изменение, а, значит. и величина тока, максимальные.
Применение школьной математики "освобождает" от необходимости представлять себе последовательные положения рамки...
Добавлено через 29 минут
Отдельное дополнение. К предыдущему сообщению.
Меня всегда, как бы сказать, удивляли люди, не доверяющие школьным учебникам точных наук - математике, физике, химии. Эти люди, как мне представляется, просто не понимают, что учебники просто излагают тысячелетний опыт, накопленный человечеством в процессе познания окружающей природы.
В учебниках для высшей школы излагаются более "тонкие" вещи, для понимания которых требуется
безукоризненное знание и понимание положений точных наук, которые "проходят" в школе. Именно для этого, чтоб лекции профессора не были "метанием бисера перед свиньями" предназначены вступительные экзамены в высшую школу - для того, чтобы на мехмате университета не было студентов, не могущих понять, что же это такое интеграл, ротор, дивергенция, матрица, квадратичная форма. 4-мерное пространство время, принцип относительности для электромагнитных полей и т.д. и т.п.
Вот у меня есть пара знакомых, у которых ни слуха ни голоса - "медведь на ухо наступил". Так они "до хрипоты, до крика" обсуждают современную и классическую музыку от личностей композиторов до сравнения тембров Шнура и Кобзона и колоратур Пугачевой и Эллы Фитцджеральд. Один даже пробовал лет 10 назад гитару настраивать. На слух. Не получилось. Так я ему ее, тоже не имея слуха, настроил ровно за 3 минуты - по инструкции типа настрой любую струну пониже, а от нее, прижимая нужные лады, остальные 5 струн в унисон прижатой - т.е. по терциям и квинтам.
Интереснее же всего, как говорится, то обстоятельство, что для конструирования ветрогенераторов абсолютно не требуется понимание природы возникновения электричества -
достаточно ровно школьных знаний - меняется магнитный поток = возникает электрический ток.
Лезть в теорию поля (без надлежащей подготовки в высшей математике) для намотки статора - просто излишество. Сомневаешься в вековом опыте познания природы - обсуждай на специализированных форумах - их в инете полно...