Název materiálu: Elektromagnetické jevy 3 Jméno autora: Mgr. Magda Zemánková Materiál byl vytvořen v období: 2. pololetí šk. roku 2010/2011
Materiál je určen pro ročník: 9. Vzdělávací oblast: Fyzika Vzdělávací obor: Elektřina a magnetismus Tematický okruh: Elektromagnetické jevy
Metodický list: Spustit v aplikaci MS Office PowerPoint. Prezentaci je vhodné doplnit výkladem.
Elektromagnetické jevy 3
Elektromotor
Působení magnetického pole na cívku s proudem • cívka s proudem (elektromagnet) působí na magnetku • zákon akce a reakce: magnet také působí na cívku s proudem • Jak zní 3. Newtonův zákon (tzv. Zákon akce a reakce)? • ověření: zavěsíme lehkou cívku k silnému magnetu, pustíme proud do cívky, cívka se jižním pólem natočí k severnímu pólu magnetu – viz obrázek učebnice str. 21/ 1.12
Fáze pokusu A.
po sepnutí spínače se z cívky stává magnet a točí se svým jižním pólem k severnímu pólu trvalého magnetu
B.
v této poloze zůstává cívka po celou dobu průchodu proudu
C.
pokud dojde ke změně směru proudu procházejícího cívkou, mění se póly cívky a ta se točí svým „novým“ jižním pólem opět k severnímu pólu magnetu cívka se zafixuje v této poloze opět na celou dobu průchodu proudu
D.
Magnetoelektrické měřící přístroje • k měření proudu i napětí • na principu působení magnetu na cívku • mezi póly trvalého magnetu je váleček z magneticky měkké oceli • v mezeře je cívka na lehkém rámečku, fixovaná pružinkami v určité poloze • při průchodu proudu se cívka otáčí k pólům magnetu, podle síly proudu překoná více či méně odpor pružinek • na cívku je připevněná ručička přístroje Zdroj: wikipedia
Voltmetr
Elektromotor • využívá otáčivého účinku magnetického pole na cívku s proudem • stroj, kde se elektrická energie mění na pohybovou • pro naše účely – stejnosměrný elektromotor
Motorek leteckého modelu Zdroj: electro-team.net
Motor lokomotivy Zdroj: plzen.idnes.cz
Princip elektromotoru • • • • • •
po změně směru proudu - otočení cívky nejvýše o 180° poté zastavení cívky v určité poloze jak zařídit stálé otáčení cívky? musíme často měnit směr proudu změna je potřeba v okamžiku „dotočení“ cívky setrvačností se cívka otočí kousek dál, při změně bude pokračovat v otáčení daným směrem (nebude se houpat)
↓ komutátor • jednoduché zařízení na změnu směru proudu
Složení komutátoru • dva vodivé navzájem odizolované poloprstence • každý vodivě a pevně připojen k jednomu konci vinutí cívky • otáčí se spolu s cívkou • přiléhají k nim nepohyblivé kontakty (kartáčky) • kartáčky připojeny ke zdroji
Komutátor Zdroj:učebnice
Funkce komutátoru • postavení: pokud jsou póly cívky a magnetu proti sobě, dotýká se kartáčků izolace (obvod se přeruší) • při pootočení (setrvačností) se prstence dotýkají kartáčků opačně = změna směru proudu = změna polarizace cívky = jsou u sebe souhlasné póly • cívka se díky odpuzování otočí dále o 180° • komutátor změní směr proudu • stálé otáčení po dobu průchodu proudu
Složení elektromotoru stator • pevná nepohyblivá část • místo trvalých magnetů se používají elektromagnety
rotor • otáčivá část • složená z cívek navinutých na jádrech
komutátor • mění směr proudu v cívkách rotoru • pro plynulejší otáčení a větší sílu motoru se rotor i stator skládá z několika cívek a komutátor je pak rozdělen na dvojnásobek částí, jako je cívek v rotoru Zdroj:wikipedia
Využití stejnosměrného elektromotoru • • • • •
pohon tramvají, elektromobilů pohon elektrických lokomotiv vysavač pračka elektrické vláčky a autodráhy
Zdroj: sabihracky.cz, nakupka.cz, sauto.cz
Otázky a úkoly • Na čem je založen stejnosměrný elektromotor? • Jaké jsou základní části elektromotoru? • K jaké přeměně energie dochází v elektromotoru? • K čemu se používá komutátor? • Napiš pět běžných elektrospotřebičů, které využívají elektromotor a pět, které jej nevyužívají.
