Crearea primului motor electric - Fizică

Citește mai mult: Creați primul motor electric

Omul a început dezvoltarea sa cu atribuirea de produse finite ale naturii. Deja în prima etapă de dezvoltare, el a început să folosească unelte artificiale.

Odată cu dezvoltarea producției începe să se dezvolte condițiile pentru apariția și dezvoltarea de mașini. La început aparatul. precum și instrumente de ajutor numai om în lucrarea sa .Apoi, au început să-l înlocuiască treptat.

În perioada feudală din istoria primei forțe de curgere a apei a fost utilizat ca sursă de energie. mișcarea apei roti waterwheel. care, la rândul său, este condus de o varietate de mecanisme .În această perioadă, a existat o mare varietate de mașini tehnologice. Cu toate acestea, difuzarea pe scară largă a acestor mașini sunt adesea îngreunată din cauza lipsei debitului de apă în apropierea .Nuzhno a trebuit să găsească noi surse de energie. de a conduce mașina în orice punct de pe suprafața pământului. Am încercat energiei eoliene. dar sa dovedit a fi ineficiente.

Am început să caute o altă sursă de energie. Pe termen lung a lucrat inventatori. multe mașini au experimentat - si acum. În cele din urmă. noul motor a fost construit. A fost un motor cu aburi. El a pus în mișcare numeroase mașini și mașini în fabrici .żn la începutul secolului al XIX-lea a fost inventat primul abur vehicule terestre -parovozy.

Dar motoarele cu abur au fost complexe. instalații voluminoase și costisitoare. O înfloritoare mare nevoie de transport mecanic alt motor - mic și ieftin. În 1860 francezul Lenoir. folosind componentele motorului cu aburi. gaz combustibil și scântei electrice pentru aprindere, proiectat prima aplicație practică a finder motorului cu ardere internă.

Toate aceste motoare necesită combustibil. și oamenii de știință, în același timp, de lucru pe invenția motorului. rula pe electricitate - motorul electric - un mic și tăcut. Primul motor construit BS om de știință român Jacobi.

În prezent, viața umană fără motor pare dificil. Este folosit în trenuri. troleibuzelor, tramvaie .Pe fabrici sunt mașini puternice electrice .Elektromyasorubki. procesatorii de alimente. râșnițe de cafea, aspiratoare - toate acestea sunt utilizate în casă și este echipat cu motoare electrice.

În opinia mea, inventarea motorului electric - este una dintre cele mai importante realizări ale științei naturale a secolului al XIX-lea. În plus. Acest merit aparține savantul român .Vazhnost această descoperire este evidentă. energie electrică a devenit în timpul nostru, accesibile și la prețuri accesibile. Cu o rețea de cabluri. poate lua practic oriunde în lume.

Procesul de deschidere a motorului și Dedic munca mea.

2. Fundamentarea motorului.

calea complexă și dificilă a trecut știința electricității galvanice, înainte de prima adecvarea practică a motorului a fost creat. În el, ca punctul central al oglinzii să se concentreze toate cele mai importante descoperiri si inventii ale multor oameni de știință din jurul anilor '20 și '30. Secolul XIX. Totul a început cu crearea prima sursă directă a curentului electric - pile voltaice, cu un studiu de substanță chimică, acțiune termică și magnetică de a stabili un circuit de legi și curentul. Important pentru întreaga inginerie electrică, a fost studiul acțiunilor curente magnetice în istoria motorului. Pentru prima dată faptul curentului electric pe un ac magnetic a fost stabilit ferm dl X. Oersted.

Istoria Intepecna acestei descoperiri. O legătură între ideea fenomenelor electrice si magnetice Epcted exprimat încă din primul deceniu al X1X în. OH am crezut în fenomenele naturale, în ciuda diversității lor. Există asemănări, acestea sunt toate legate. Pykovodctvyyac această idee, el a propus să găsească de experiență ceea ce este prezentat această relație.

Oersted a descoperit. în cazul în care peste conductorul. direcționat de-a lungul meridianelor pământului. a pus un ac magnetic. care arată la nord. și sări peste conductorul curent electric. acul este deviat cu un anumit unghi.

După ce a luat cunoștință cu lucrarea legii Biot-Savart ar putea fi văzut. că, pentru calcularea forței „magnetice“. și anume în termeni moderni. intensitatea câmpului magnetic. util să se ia în considerare efectul de segmente foarte mici, cu curentul de pe polul magnetic. Bio-Savart măsurători a indicat că, dacă introducem conceptul de -dI element de conductor. forța DF. exercitată de acest element pe pol al magnetului. Acesta va fi proporțională cu DF

(Soacra / r 2) * Sin o, unde D l - elementul conductor. un - unghi. format de elementul și linia. Element Soacra trase dintr-un punct. care este determinată de forța. și r - cea mai mică distanță de polul magnetic la linia. care este o continuare a elementului conductor.

Dupa. ca un concept de curent a fost introdus și intensitatea câmpului magnetic. Bill a fost înregistrată după cum urmează:

H = k * (I L / r 2?) * Sin # 61537;,

unde H - intensitatea câmpului magnetic. I - puterea actuală. și k - factor. în funcție de alegerea unităților. în cazul în care aceste valori sunt măsurate .żn unități internaționale SI acest raport este de 1 / 4P.

Fig. Experiența A. Ampepa interacțiunea curenților

pas major Hovy în studiul electromagnetismului a fost făcut om de știință francez Ampere (1775- 1836) în 1820 g,

Pazdymyvaya privind deschiderea Epcteda, Ampep covepshenno a venit la noi idei, El a sugerat că fenomenele magnetice vyzyvayutcya interacțiunea curenților electrici. magnet Kazhdy este închis elektpicheckix curenții kotopyx plane perpendiculare cu magneți OCI magneți Bzaimodeyctvie, atracția și ottalkivanie a explicat ppityazheniem și repulsie între curenții cyschectvyyuschimi. magnetismul Zemnoy este, de asemenea, din cauza curenților electrici care curg în forma Pământului. Eta gepotiza necesară, desigur, podtvepzhdeniya cu experiență. Și Ampep a făcut tselyyu cepiyu opytov pentru obocnovaniya sale.

Experimentele Pepvye Ampepa gadget-uri au fost pentru a detecta forțele care acționează între conductoarele prin care trece un curent electric. Experimentele au arătat că cele două rectilinie conductorul parcurs de curent dispuse în paralel unul față de altul, sunt atrase, în cazul în care curenții din ele au aceeași direcție, și sunt respinse atunci când direcția curentului este opusă (fig. A).

Ampep pokazal takzhe chto vitok c Tokom și cpipalevidny ppovodnik c Tokom (colenoid) vedyt cebya CUM magnity. Ecran mare takix provodpika ppityagivayutcya și ottalkivayutcya podobno dvym magnitnym ctpelkam (pic.B).

Figura B. Cadru cu curent (stânga) și solenoidul cu un curent (dreapta)

In experimentele lui Ampere

Primele rapoarte cu privire la rezultatele experimentelor efectuate la reuniunile Amperi Papizhckoy Academiei de Științe, în toamna anului 1820 Pocle sa angajat în dezvoltarea teoriei vzaimodeyctviya conductoare prin care trece curent electric.

Amperi a decis în cadrul teoriei interacțiunii curenților îl vzaimodeyctviya drept între curenții elementami. Trebuie remarcat faptul că Amper a spus nu mai este vorba doar despre interacțiunea elementelor conductorilor ca Bio și Savard, precum și pe interacțiunea elementelor de curenți, deoarece până în acel moment nu a existat conceptul de intensitate a curentului. Și a introdus conceptul de sine Ampep.

Următoarele vizualizări la momentul similaritate forțelor elementare ale forțelor gravitaționale amp ppedpolozhil că forța dintre două elemente actuale vor depinde de distanța dintre ele și să fie direcționat de-a lungul liniei drepte care leagă aceste două elemente.

efectuarea unui număr mare de experimente pentru a determina interacțiunea dintre curenții din conductoarele de diferite forme și Po-paznomy aranjate una în raport cu cealaltă, în cele din urmă Ampep determinat efectul dorit. cum ar fi forța de gravitație a fost invers proporțională cu pătratul distanței dintre curenți electrici elementami. Spre deosebire de forța gravitațională valoarea ei a depins și de orientarea relativă a elementului curent.

formulă care a primit Amper, noi nu trebuie să prezinte. sa dovedit a fi incorect, pentru că este pre-presupus că forța dintre elementele actuale vzaumodeyctviya ar trebui să fie direcționate într-o linie dreaptă care leagă aceste elemente. Ha fapt, această forță este îndreptată la un unghi față de linia.

Cu toate acestea, datorită faptului că Ampep a experimentat cu curenți constant închise, el a primit de la soluționarea cererilor lor rezultate dreapta. Se pare că pentru conductori închise cu formula lui Ampere conduce la aceleași rezultate ca formula corectată ulterior, care exprimă puterea de interacțiunea dintre elementele actuale care sunt npezhnemy se numește legea lui Ampere.

Un rol imens în știința energiei electrice create de W. Sturgeon a jucat în 1825, primul electromagnetul. dispozitivul său a fost simplu. A fost o tijă de fier moale acoperit cu lac pentru izolare, care a fost înfășurat sârmă. Comparativ cu magnet permanent comun, atunci solenoid are avantaje semnificative, pentru că a dat un efect mai puternic.

O nouă etapă în dezvoltarea ingineriei electrice a fost inseparabil legată de numele lui M. Faraday. Curentul electric indus efecte magnetice, și este firesc să presupunem că fenomenele magnetice pot provoca un curent electric. În 1831, ca urmare a multor ani de experiență M. Faraday a reușit „transformarea magnetismul în energie electrică.“ Deci, una dintre marile descoperiri ale secolului al XIX-lea a fost făcut. descoperirea inducției electromagnetice, care a avut un impact enorm asupra dezvoltării ulterioare a ingineriei electrice.

Experimentele Faraday sa constatat că inducție electromagnetică are loc în conductorul staționar într-un câmp magnetic variabil și un conductor care este deplasat într-un câmp magnetic constant. Prin introducerea conceptului de linii de forță magnetice care formează cărturar câmp magnetic a dovedit că curentul indus în conductorul va avea loc numai atunci când schimbă fluxul magnetic prin circuit. Descoperirea inducției electromagnetice Faraday a făcut posibilă înțelegerea și cauza rotirea acului când discul este rotit, adică. E. Cauza fenomenului, Arago deschis. El a explicat că această interacțiune indusă în curentul de antrenare cu câmpul magnetic. Pe baza experienței Arago de studiu conceput ideea de a crea o nouă sursă de energie electrică, care, practic, a fost realizat abia în a 2-a jumătate a secolului al XIX-lea.

În 1834, inginerie electrică a fost îmbogățit cu o nouă lege fundamentală, deschis X. E. Lenz. Rezumând experiențele inducției electromagnetice Faraday, este ca rezultat al cercetării lor a formulat legea a făcut posibil să se determine cu precizie direcția curentului indus. Deci, pentru prima dată în domeniul științei a fost formulată principiul fundamental al reversibilității. Lenz nu este doar teoretic, ci, de asemenea, a demonstrat experimental că, dacă rotiți bobina între polii unui magnet, acesta va genera un curent electric, și invers, dacă acesta a trimis curent, se va roti. Această situație considerabil mai târziu, a jucat un rol decisiv în dezvoltarea tuturor ingineriei electrice.

În 30-50-e. Secolul XIX. împreună cu dezvoltarea premiselor teoretice pentru crearea primelor motoare electrice și generatoare de curent primul curent electric într-un număr de oameni de știință și inventatori au încercat din greu să pună în aplicare, practic, aceste condiții prealabile. A început cu crearea de dispozitive fizice, prin care s-ar putea demonstra doar empiric conversia energiei electrice în energie mecanică. Primul astfel de dispozitiv a fost construit de Faraday în 1821. Cu aceasta, cercetatorii au descoperit ca un curent electric care curge printr-un conductor, conductorul poate face roti în jurul magnetului, sau, dimpotrivă, de a provoca rotirea magnetului în jurul unui conductor. Importanța acestei experiențe a fost că acesta a demonstrat posibilitatea fundamentală a construcției motorului electric.

În 1824 Dl. P. Barlow, de asemenea, grafic folosind un alt dispozitiv face ca posibilitatea de conversie a energiei electrice în energie mecanică. Aranjat magnet permanent în formă de U orizontal două și plasate sub ele doua roată dințată cupru așezată pe aceeași axă. Când curentul trece prin roțile, au început să se rotească în aceeași direcție. Om de știință, în același timp, a menționat că schimbarea polarității contactelor sau a schimba polii magnetici a schimbat direcția de rotație a roților. Acest instrument a intrat într-o știință numită „Barlow roata.“ În prezent, este folosit doar ca o unitate de demonstrație. Valoarea practică Barlow roată a avut. Cu toate acestea, în 20-e. Secolul XIX. unitatea a jucat rolul său prin trimiterea căutarea de experimentatori pentru a crea, practic, cu motor adecvat.

Un model interesant al motorului electric în 1831 a fost propus de D. Henry în articolul său „Pe balansoar de mișcare produsă de atracție magnetică și repulsie.“ Structural, forma propusă de Henry, este interesant pentru că a fost prima încercare de a utiliza atracția și repulsia polilor magnetici opuse ale aceluiași nume pentru mișcarea de balansare. În modelul, oamenii de stiinta construit un electromagnet făcut 75 de oscilații pe minut, iar puterea motorului este egală cu 0,044 wați. Prin urmare, aplicarea sa practică nu au putut fi luate în considerare.

În același 1831 motorul cu o mișcare de pendulare a armăturii între polii unui magnet .byl propus de C. Dai Negro.

În modele de motoare electrice și Henry Dal Negro a fost folosit principiul reciprocitatii. Pe același motor cu aburi de lucru principiu. Vitalitatea excepțională a acestei idei spun și următoarele fapte: primii inventatori steamboat a propus utilizarea unui motor cu aburi pentru a conduce vâslelor, în scopul de a înlocui vâslașii, iar inventatorii primul motor cu aburi a dorit să creeze un mecanism de spilcuit care imita mișcarea picioarelor calului.

Citește mai mult: Creați primul motor electric

Informații cu privire la „crearea primului motor electric“