Как преобразуется механическая энергия в электрическую

Проводник АБ (Рис. 1) движется с постоянной скоростью за счет механической энергии какого-либо первичного двигателя — источника механической энергии.

Принцип преобразования энергии

Принцип преобразования энергии.

Механическая мощность движения проводника

PМЕХ = Fv,

где F — сила, действующая на проводник со стороны первичного двигателя.

Благодаря электромагнитной индукции в проводнике действует э. д. с. и есть ток

I = E : (r0 + r),

где r0 — сопротивление проводника АБ (внутреннее сопротивление источника электрической энергии); r— сопротивление внешней части цепи, включая сопротивления приемника и части шин, входящей в контур

Рис. 1 Движение прямого провода в магнитном поле

Рис. 1 Движение прямого провода в магнитном поле.

Проводник АБ является в данном случае источником э. д. с., электрическая мощность которого

P = EI

Величину Р часто называют электромагнитной мощностью. С появлением тока в проводнике АБ возникает электромагнитная сила FМ, действующая в направлении, перпендикулярном направлению тока. Применяя правило левой руки, можно убедиться в том, что электромагнитная сила FМ направлена против силы F.

Следовательно, внешняя сила F является в данном случае движущей, а FМ— тормозной.

При постоянной скорости v (установившееся движение) движущая и тормозная силы равны:

F = FМ = BIl  (B - магнитная индукция)

Подставляя выражение силы в формулу (PМЕХ = Fv), получим:

PМЕХ = Fv = BIlv

Так как

Bvl = E,

то

РМЕХ = Fv = Р

http://youtu.be/8PPYmDvylrM

Следовательно, механическая мощность первичного двигателя равна электрической мощности источника. Выражение (РМЕХ = Fv = Р) показывает, что при движении проводника в магнитном поле в направлении механической силы происходит полное преобразование механической энергии в электрическую. Напряжение на концах проводника UАБ является одновременно напряжением на внешней части цепи. Это напряжение меньше э. д. с. на величину внутреннего падения напряжния

UАБ = E – Ir0 = Ir

КОММЕНТАРИИ
  • Добавить комментарий

×
Top