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磁场对电流的作用
第二节
电动机通电后为什么能够转动呢?
回顾:
1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场.
磁场对电流会不会产生作用呢
想一想:
科学探究1:
磁场对电流的作用……
现象:
给导体通电,导体就运动起来.
结论:
通电导体在磁场里要受到力的作用.
思考并探究2:通电导体在磁场里受到的力的方向与什么有关呢?
结论:
磁场对电流有力的作用,力的方向与电流方向和磁场方向有关。
磁场对通电线圈的作用
N
I
F
F
S
通电线圈在磁场中会发生转动
A
B
C
D
N
F
F
S
但是当线圈的平面与磁场垂直时,会怎样呢
A
B
C
D
线圈平面和磁感线垂直时,这个位置叫平衡位置
N
S
F
F
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间,不改变其中的电流方向……
线圈将会反向转动回去,最后停在平衡位置
A
B
C
D
实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢?
改变电流方向
N
S
F
F
如果在线圈靠惯性越过平衡位置的瞬间,立刻改变其中的电流方向……
线圈就会继续转动下去
能够完成这一任务的装置叫做换向器
彼此绝缘的两个半圆环
一对与电源连接的电刷
换向器:彼此绝缘的两个半圆环
一对与电源连接的电刷
直流电动机的基本组成部分
电源
磁体
磁体
线圈
实际直流电动机的基本组成部分
磁体
线圈(电枢)
换向器
转子
定子
电动机工作原理
3.电动机是把电能转化为机械能的动力机器
1.使用直流电的电动机叫做直流电动机
2.通电导体在磁场中受力转动(或磁场对电流的作用)是电动机的基本原理
4.利用换向器来改变线圈中的电流方向.
线圈转动一周电流方向改变2次
安装直流电动机模型
有时电动机安装好,并与电源接通后,电动机不会转动,可能原因有哪些呢?
电动机故障原因:
1、接触不好 2、摩擦太大
3、电流太小 4、卡壳
5、刚好在平衡位置
思考:电动机转速和转向与什么因素有关?
结论:
改变直流电动机转动方向的方法:改变通过线圈的电流的方向(对调电源两极)或者改变磁感线方向(对调磁铁的两极)。
改变转速的方法:改变线圈中电流的大小或者改变磁场强弱。
练习:
1.磁场对电流作用力的方向与____方向和____方向有关。
电流
磁场
2.电动机的工作原理是___________电动机在工作过程中__能转化为___能。
通电导体在磁场中受力转动
电
机械
3.最简单的直流电动机的换向器是___________________,它的作用是当线圈刚越过平衡位置时,自动改变通过___的电流方向,以便电动机能够连续转动。
两个彼此绝缘的金属半环
线圈
一、填空题
二、选择题
1、直流电动机能持续转动,主要是因为( )
线圈的作用 B. 电流的作用
C. 磁场的作用 D. 换向器的作用
2.直流电动机工作时,线圈经过垂直磁感线的位置时( )
A.线圈受力平衡,速度为零
B.线圈受力平衡,速度不为零
C.线圈受力不平衡,速度为零
D.线圈受力不平衡,速度不为零
D
B
3.下列说法正确的是( )
A.电动机是把机械能转化为电能的机器
B.电动机是把电能转化为机械能的机器
C.直流电动机是利用线圈的转动而产生电流的
D.改变线圈中的电流方向,可以改变电动机线圈转动的快慢
B
4.要改变直流电动机转向,可以采用( )
A.改变电流方向,其他不变
B.改变磁场方向,其他不变
C.增大电流强度
D.同时改变电流方向和磁场方向
A
B
5.在安装直流电动机的模型时,要使线圈的转速加快,可采取 ( ) A.将电源两极对调 B.将两磁极对调
C.增大电流强度 D.以上措施都无效
6.直流电动机中的线圈每转动一周,线圈中的电流方向 ( ) A.改变一次 B.改变两次
C.改变三次 D.不改变方向
B
C
左手定则
通电导体在磁场中受到力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关,三者之间的关系,可用左手定则来判定.伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,使四个手指所指的方向为电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向.
如何来验证你的猜测呢?
需要什么?
思考:转到什么位置时,电流方向发生改变?转一周电流改变几次?
直流电动机工作原理