1. На каком физическом явлении основана работа электрического двигателя?
Работа электрического двигателя основана на явлении взаимодействия магнитного поля с электрическим током. Когда ток проходит через проводник, он создает магнитное поле, и это поле взаимодействует с внешним магнитным полем, вызывая силу, которая приводит к вращению.
2. Используя рисунок 159, опишите принцип действия электродвигателя.
Принцип действия электродвигателя основан на том, что ток, проходящий через проводник, который находится в магнитном поле, вызывает силу, действующую на проводник (по закону Лоренца). Если проводник расположен в виде рамки, то на каждую сторону рамки действует сила, создавая момент силы, который вызывает вращение. Электрический ток в рамке меняет направление, что позволяет поддерживать вращение.
3. Приведите примеры использования электрических двигателей. Каковы их преимущества по сравнению с тепловыми двигателями?
Примеры: электродвигатели используются в быту (например, в стиральных машинах, вентиляторах), в транспорте (например, электровозы, электромобили), в промышленности (например, насосы, конвейеры). Преимущества электрических двигателей по сравнению с тепловыми: они более эффективны, проще в обслуживании, не требуют топлива, их можно точно регулировать, они не загрязняют окружающую среду.
4. Кто и когда изобрёл первый электродвигатель, пригодный для практического применения?
Первый электродвигатель, пригодный для практического применения, изобрел Михаил Фарадей в 1821 году. Однако первый промышленно применяемый электродвигатель был создан в 1834 году американским изобретателем Джозефом Генри.
Пусть рамка с током (см. рис. 159) повернулась на угол 90° и приняла положение, показанное пунктиром. Укажите направления сил, действующих в этот момент на стороны рамки. Почему рамка не останавливается в этом положении, а продолжает вращение?
Когда рамка повернется на 90°, направления сил на её стороны будут изменяться. Силы будут продолжать действовать на противоположные стороны рамки, создавая вращающий момент, который будет поддерживать вращение. Рамка не остановится в этом положении, потому что магнитное поле и ток в проводнике продолжают взаимодействовать, а изменение направления тока поддерживает вращение, благодаря чему рамка продолжает вращаться.