Режим короткого замыкания, КЗ

Если полюса генератора замкнуть проводником с малым сопротивлением, то при Rвн=0,1 Ом и U=200В по цепи пройдёт недопустимо большой ток, что приведёт к выходу генератора из строя: I = 200: 0,1 = 2000А.

Режим холостого хода, ХХ.

Если цепь с генератором разомкнута, то ток в цепи равен нулю.

Режим нагрузки.

Если цепь замкнута, то по ней проходит ток, зависящий от сопротивлений, включённых в цепь:

где R – сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление генератора.

- 1-й закон Киргофа.

Если к одной точке подвести несколько проводников и несколько вывести, то…

Сумма токов, подходящих к узлу, будет равна сумме токов, отходящих от узла:

I₁+I₂=I₃

Алгебраическая сумма токов в общей точке будет равна нулю. Токи в параллельных цепях будут распределяться в зависимости от сопротивления цепи, т.е., при одинаковом сопротивлении двух параллельных цепей ток между ними будет разделяться поровну.

- Магнетизм.

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг него возникают электромагнитные силы:

В прямолинейном проводнике силовые линии магнитного поля имеют форму замкнутых колец. Направление магнитного поля можно определить по правилу буравчика: Если буравчик ввинчивать по направлению тока, то направление вращения его рукоятки укажет направление вектора силовых линий.

Для получения более сильного магнитного поля применяют катушки с проволочной обмоткой. При этом силовые линии внутри колец имеют одинаковое направление и складываются. Чем больше витков имеет катушка, тем более сильный магнитный поток она создаёт. Для усиления этого потока внутрь катушки вставляют стальной сердечник с хорошей магнитной проводимостью. При этом сердечник намагничивается сам, т.е., он способен «притянуть» к себе, например, стальной предмет (якорь). Если на сердечнике и якоре установить контакты другой цепи, то, подавая или отключая напряжение на катушке, можно замкнуть или разомкнуть эти контакты. Такие устройства используются на вагонах метрополитена в качестве электромагнитных контакторов и реле.

- Принцип работы электродвигателя.

Проводник с током, помещённый в магнитное поле испытывает воздействие механической силы F, стремящейся вытолкнуть проводник за пределы магнитного поля. Направление действия этой силы определяется по Правилу Левой Руки: Если руку расположить так, чтобы силовые линии входили в ладонь, а 4 пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление действия силы.

Если подключить обмотки якоря к источнику ЭДС, то по каждому проводнику начнёт протекать ток, создавая выталкивающую силу. При направлении тока «от нас» под северным полюсом будут действовать силы, направленные влево, а под южным – вправо. В результате взаимодействия этих сил создаётся вращающий момент и якорь начинает вращаться. При работе двигателя в его обмотках наводится ЭДС, направленная против приложенного напряжения, эта сила называется противо-ЭДС. Её направление определяется по Правилу Правой Руки: Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по направлению движения проводника, то 4 вытянутых пальца укажут направление тока. Для нормальной работы двигателя необходимо подать напряжение большее, чем противо-ЭДС.

Запомните: чем больше скорость вращения якоря, тем больше величина противо-ЭДС!

- Принцип работы генератора.

Якорь генератора вращается в поле, созданном полюсами. При этом в обмотках якоря, как и в моторном режиме, наводится противо-ЭДС. Если к якорю подключить нагрузку, то по цепи пойдёт ток, совпадающий по направлению с противо-ЭДС. При прохождении тока по обмоткам якоря, на него будет действовать сила, направленная против вращения якоря и создающая тормозной момент. Поэтому для поддержания вращения якоря необходим посторонний двигатель. В режиме генератора двигатель вырабатывает электрическую энергию.

.