Уроки 49-50. Отримання змінного струму.

Для перетворення механічної енергії в електричну, необхідно енергію руху перетворити в електричний струм. Електричний струм збуджується шляхом електромагнітної індукції. Явище виникнення електричного струму в провіднику, який пересікає магнітні лінії називається електромагнітною індукцією, а струм що виник, індукційним струмом. Індукційний струм представляє собою теж саме що і упорядкований рух електронів. Назва індукційний струм вказує тільки на причину його виникнення. Припустимо у нас є рамка з провідного матеріалу. Помістимо її в магнітне поле. Якщо рамку почати обертати, то через неї потече електричний струм. При рівномірному обертанні на кінцях цієї рамки вийде змінний синусоїдальний струм.

Це пов’язано з тим, що в залежності від положення по осі обертання рамку пронизує різне число силових ліній. Відповідно і величина ЕРС наводиться не рівномірно, а згідно з положенням рамки, як і знак цієї величини. Це можна побачити графіку вище. При обертанні рамки в магнітному полі від швидкості обертання залежить як частота змінного струму, так і величина ЕРС на виводах рамки. Щоб досягти певної величини ЕРС при фіксованій частоті – роблять більше витків. Таким чином виходить не рамка, а котушка. Нижче показано найпростіший прилад для отримання змінного струму. По котушці проходить постійний струм, а отже і магнітне поле також буде постійним. Стальний сердечник придає магнітним лініям бажану форму між полюсами отримуємо приблизно однорідне поле. В цьому полі рівномірно обертається прямокутна рамка. Кінці рамки з’єднані за допомогою контакту що ковзає з вольтметром. Магнітний потік який створюється котушкою є постійним, но та його частина яка з’єднана з рамкою буде неоднакова в різні моменти часу. Зміна величини магнітного потоку, що пересікає виток, відбувається безперервно, хоча потік, який створюється електромагнітом, залишається незмінним. Відповідно в рамці буде наводитись ЕРС.