Теория:
Проведём опыт по получению индукционного тока. Будем вдвигать постоянный магнит в катушку, соединённую с гальванометром, и выдвигать из неё.
Рис. \(1\). Опыт по получению индукционного тока
Можно наблюдать отклонение гальванометра в одну и другую стороны. Это значит, что по катушке течёт индукционный ток, у которого изменяется как модуль, так и направление с течением времени. Такой ток называется переменным током.
Переменный ток создаётся и в замкнутом контуре изменяющимся магнитным потоком, пронизывающим его площадь. Изменение магнитного потока связано с изменением индукции магнитного поля. Величину магнитного потока можно изменить, поворачивая контур (или магнит), то есть меняя его ориентацию по отношению к линиям магнитной индукции.
Этот принцип получения переменного электрического тока используется в механических индукционных генераторах — устройствах, преобразующих механическую энергию в электрическую. Основные части: статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная часть).
Рис. \(2\). Схема генератора:
\(1\) — корпус; \(2\) — статор; \(3\) — ротор;
\(4\) — скользящие контакты (щётки, кольца)
В промышленном генераторе статором является цилиндр с прорезанными внутри него пазами, в которые уложен витками провод из меди с большой площадью поперечного сечения (аналогично рамке). Переменный магнитный поток в таких витках порождает переменный индукционный электрический ток.
Ротор — это постоянный магнит или электромагнит. Электромагнит представляет собой обмотку с железным сердечником внутри, по которому течёт постоянный электрический ток. Он подводится от внешнего источника тока через щётки и кольца.
Какая-либо механическая сила (паровая или водяная турбина) вращает ротор. Вращающееся одновременно с ним магнитное поле образует изменяющийся магнитный поток в статоре, в котором возникает переменный электрический ток.
Рис. \(3\). Устройство гидрогенератора:
\(1\) — статор; \(2\) — ротор; \(3\) — водяная турбина
Источники:
Рис. 1. Опыт по получению индукционного тока. © ЯКласс.
Рис. 2. Схема генератора. © ЯКласс.
Рис. 3. Устройство гидрогенератора. © ЯКласс.