Вращение рамки в магнитном поле

Явление электромагнитной индукции применяется для преобразования механической энергии в энергию электрического тока. Для этой цели используются генераторы, принцип действия которых можно рассмотреть на примере плоской рамки, вращающейся в однородном магнитном поле.

Предположим что рамка вращается в однородном магнитном поле () равномерно с угловой скоростью . Магнитный поток, сцепленный с рамкой площадью , в любой момент времени равен

.

При вращении рамки в ней будет возникать переменная ЭДС индукции

.

При ЭДС максимальна, т.е.

.

Таким образом, если в однородном магнитном поле равномерно вращается рамка, то в ней возникает переменная ЭДС, изменяющаяся по гармоническому закону. Из последней формулы вытекает, что находится в прямой зависимости от величин и . В Беларуси принята стандартная частота тока 50 Гц, поэтому возможно лишь увеличение двух остальных величин.

Процесс превращения механической энергии в электрическую обратим. Если по рамке, помещенной в магнитное поле, пропускать электрический ток, то на нее будет действовать вращающий момент и рамка начнет вращаться. На этом принципе основано действие электродвигателей, предназначенных для превращения электрической энергии в механическую.